基于環(huán)境照明條件控制顯示器的照明的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于基于環(huán)境光條件而控制顯示器的照明的包含編碼于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體上的計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)、方法及設(shè)備。在一個(gè)方面中，一種顯示裝置可包含顯示器及經(jīng)配置以給所述顯示器提供補(bǔ)充光的輔助光源。所述顯示裝置可進(jìn)一步包含傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自寬范圍的方向的環(huán)境光的漫射照度且經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自相對(duì)窄范圍的方向的所述環(huán)境光的定向照度。所述顯示裝置可進(jìn)一步包含控制器，所述控制器經(jīng)配置以調(diào)整所述輔助光源以給所述顯示器提供一定量的補(bǔ)充光。所述補(bǔ)充光量可至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度。
【專利說(shuō)明】基于環(huán)境照明條件控制顯示器的照明的裝置及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于環(huán)境照明條件控制顯示器的照明的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)電系統(tǒng)包含具有電及機(jī)械元件、致動(dòng)器、換能器、傳感器、光學(xué)組件(例如，鏡)及電子器件的裝置?？梢远喾N尺寸制造機(jī)電系統(tǒng)，包含但不限于微米尺寸及納米尺寸。舉例來(lái)說(shuō)，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置可包含具有介于從大約一微米到數(shù)百微米或更大的范圍內(nèi)的大小的結(jié)構(gòu)。納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(舉例來(lái)說(shuō)，包含小于數(shù)百納米的大小)的結(jié)構(gòu)。可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加層以形成電裝置及機(jī)電裝置的其它微機(jī)械加工工藝形成機(jī)電元件。
[0003]一種類型的機(jī)電系統(tǒng)裝置稱作干涉式調(diào)制器(IMOD)。如本文中所用，術(shù)語(yǔ)干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器是指使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實(shí)施方案中，干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板，所述對(duì)導(dǎo)電板中的一者或兩者可為全部或部分透明的及/或反射的且能夠在施加適當(dāng)電信號(hào)時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在實(shí)施方案中，一個(gè)板可包含沉積于襯底上的固定層且另一板可包含通過(guò)氣隙與所述固定層分離的反射膜。一個(gè)板相對(duì)于另一板的位置可改變?nèi)肷溆诟缮媸秸{(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。干涉式調(diào)制器裝置具有廣泛的應(yīng)用，且預(yù)期用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品及形成新產(chǎn)品，尤其是具有顯示能力的那些產(chǎn)品O
[0004]干涉式調(diào)制器及常規(guī)液晶元件可包含于可使用環(huán)境光作為光源的反射式或半穿透半反射式顯示器中。傳感器可檢測(cè)環(huán)境光的照度并相應(yīng)地調(diào)整輔助光源。然而，顯示于顯示器上的圖像可不僅受總體照度影響，而且受環(huán)境光的方向影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各`自具有數(shù)個(gè)創(chuàng)新性方面，所述方面中的單個(gè)方面均不單獨(dú)地決定本文中所揭示的所要屬性。
[0006]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)創(chuàng)新性方面可實(shí)施于一種顯示裝置中。舉例來(lái)說(shuō)，所述顯示裝置可包含顯示器、輔助光源、傳感器系統(tǒng)及控制器。所述輔助光源可經(jīng)配置以給所述顯示器提供補(bǔ)充光。所述傳感器系統(tǒng)可經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自寬范圍的方向的環(huán)境光的漫射照度。所述傳感器系統(tǒng)也可經(jīng)配置以從相對(duì)窄范圍的方向測(cè)量所述環(huán)境光的一定向照度。所述控制器可與所述傳感器系統(tǒng)通信且經(jīng)配置以調(diào)整所述輔助光源以給所述顯示器提供一定量的補(bǔ)充光。所述補(bǔ)充光量可至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度。
[0007]在各種實(shí)施方案中，所述顯示裝置可包含(舉例來(lái)說(shuō))具有干涉式調(diào)制器的反射式顯示器。在一些實(shí)施方案中，所述傳感器系統(tǒng)可包含經(jīng)配置以感測(cè)來(lái)自至少兩個(gè)方向的環(huán)境光的至少一個(gè)傳感器。舉例來(lái)說(shuō)，所述至少一個(gè)傳感器可包含經(jīng)配置以測(cè)量所述漫射照度的漫射光傳感器及經(jīng)配置以測(cè)量所述定向照度的定向光傳感器。作為另一實(shí)例，所述至少一個(gè)傳感器可包含多個(gè)定向光傳感器。在這些此類實(shí)施方案中，每一定向光傳感器可經(jīng)配置以測(cè)量在環(huán)繞一方向的立體角內(nèi)接收的環(huán)境光的照度。所述立體角可實(shí)質(zhì)上小于2 Ti球面度。
[0008]在顯示裝置的各種實(shí)施方案中，所述控制器可經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的比率而調(diào)整所述輔助光源。在一些實(shí)施方案中，所述控制器可經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和而調(diào)整所述輔助光源。此外，所述控制器可經(jīng)配置以基于到定向環(huán)境光源的方向及/或至少部分地基于觀看者的位置而調(diào)整所述輔助光源。到所述定向環(huán)境光源的所述方向可至少部分地基于由所述傳感器系統(tǒng)測(cè)量的所述定向照度及所述漫射照度而確定。
[0009]在一些實(shí)施方案中，所述顯示裝置還可包含(舉例來(lái)說(shuō))用以處理圖像數(shù)據(jù)的處理器，及存儲(chǔ)器裝置。所述處理器可經(jīng)配置以與所述顯示器通信，且所述存儲(chǔ)器裝置可經(jīng)配置以與所述處理器通信。所述顯示裝置的某些實(shí)施方案可進(jìn)一步包含經(jīng)配置以將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到所述顯示器的驅(qū)動(dòng)器電路。所述顯示裝置還可包含經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器電路的驅(qū)動(dòng)器控制器。另外，所述顯示裝置可包含經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器的圖像源模塊。所述圖像源模塊可包含接收器、收發(fā)器及發(fā)射器中的至少一者。此外，所述顯示裝置可包含經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳遞到所述處理器的輸入裝置。
[0010]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新性方面可實(shí)施于一種顯示裝置中，所述顯示裝置包含:用于顯示圖像的裝置；用于將輔助光提供到所述用于顯示圖像的裝置的裝置；用于感測(cè)環(huán)境光的裝置；及用于控制所述用于提供輔助光的裝置的裝置。所述用于感測(cè)環(huán)境光的裝置可經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自寬范圍的方向的所述環(huán)境光的漫射照度且經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自相對(duì)窄范圍的方向的所述環(huán)境光的定向照度。所述用于控制所述用于提供輔助光的裝置的裝置可經(jīng)配置以至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度而調(diào)整所述用于提供輔助光的裝置。
[0011]在顯示裝置的各種實(shí)施方案中，所述用于顯示圖像的裝置包含反射式顯示器。所述反射式顯示器可包含干涉式調(diào)制器。在某些實(shí)施方案中，所述用于提供輔助光的裝置可包含前光。在一些實(shí)施方案中，所述用于感測(cè)環(huán)境光的裝置可包含經(jīng)配置以感測(cè)來(lái)自至少兩個(gè)方向的環(huán)境光的至少一個(gè)傳感器。舉例來(lái)說(shuō)，所述至少一個(gè)傳感器可包含經(jīng)配置以測(cè)量所述漫射照度的漫射光傳感器及經(jīng)配置以測(cè)量所述定向照度的定向光傳感器。作為另一實(shí)例，所述至少一個(gè)傳感器可包含多個(gè)定向光傳感器。在這些實(shí)例中，每一定向光傳感器可經(jīng)配置以測(cè)量在環(huán)繞一方向的立體角內(nèi)接收的環(huán)境光的照度。所述立體角可實(shí)質(zhì)上小于2 Ti球面度。
[0012]在一些實(shí)施方案中，所述用于控制所述用于提供輔助光的裝置的裝置可經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的比率而調(diào)整所述用于提供輔助光的裝置。在一些實(shí)施方案中，所述用于控制所述用于提供輔助光的裝置的裝置可經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和而調(diào)整所述用于提供輔助光的裝置。所述用于控制所述用于提供輔助光的裝置的裝置可進(jìn)一步經(jīng)配置以基于到定向環(huán)境光源的方向及/或基于觀看者的位置而調(diào)整所述用于提供輔助光的裝置。
[0013]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新性方面可實(shí)施于一種控制顯示裝置的顯示器的照明的方法中。所述顯示裝置可具有經(jīng)配置以給所述顯示器提供補(bǔ)充光的輔助光源。所述顯示裝置可具有漫射光傳感器及定向光傳感器。作為一實(shí)例，所述方法可包含:從寬范圍的方向測(cè)量環(huán)境光的漫射照度；從相對(duì)窄范圍的方向測(cè)量所述環(huán)境光的定向照度；及至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度而調(diào)整所述輔助光源。舉例來(lái)說(shuō)，從寬范圍的方向測(cè)量漫射照度可通過(guò)所述漫射光傳感器實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，從相對(duì)窄范圍的方向測(cè)量定向照度可通過(guò)所述定向光傳感器實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，調(diào)整可通過(guò)硬件處理器對(duì)指令的執(zhí)行實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，調(diào)整所述輔助光源可包含至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的比率而調(diào)整所述輔助光源。在一些實(shí)施方案中，調(diào)整所述輔助光源可包含至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和而調(diào)整所述輔助光源。在一些實(shí)施方案中，調(diào)整所述輔助光源可基于到定向環(huán)境光源的方向及/或基于觀看者的位置。
[0014]本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新性方面可實(shí)施于一種上面存儲(chǔ)有用于控制顯示裝置的照明的指令的非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體中。所述指令在由計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)可致使所述計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行操作。作為一實(shí)例，所述操作可包含:從計(jì)算機(jī)可讀媒體接收從相對(duì)窄范圍的方向?qū)Νh(huán)境光的定向照度的測(cè)量；從計(jì)算機(jī)可讀媒體接收從寬范圍的方向?qū)Νh(huán)境光的漫射照度的測(cè)量；及至少部分地基于所述環(huán)境光的所述定向照度的所述測(cè)量及所述漫射照度的所述測(cè)量而確定額外照明條件。所述操作可進(jìn)一步包含將至少部分地基于所述額外照明條件的照明調(diào)整發(fā)射到經(jīng)配置以給顯示器提供光的光源。
[0015]在非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體的某些實(shí)施方案中，接收環(huán)境光的漫射照度可包含接收針對(duì)不同方向的多個(gè)定向照度。此外，在一些實(shí)施方案中，確定額外照明條件可包含存取使漫射照度與定向照度對(duì)所述漫射照度的比率相關(guān)的查找表。在一些其它實(shí)施方案中，確定額外照明條件可包含存取使漫射照度與定向照度對(duì)所述漫射照度的比率相關(guān)的公式。另外，在一些實(shí)施方案中，確定額外照明條件可包含存取至少部分地基于所測(cè)量定向照度與所測(cè)量漫射照度的和的公式。
[0016]在隨附圖式及以下描述中闡明本說(shuō)明書中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。根據(jù)所述描述、圖式及權(quán)利要求書將明了其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)。注意，以下各圖的相對(duì)尺寸可能并未按比例繪制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的等角視圖的實(shí)例。
[0018]圖2展示圖解說(shuō)明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0019]圖3展示圖解說(shuō)明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層位置對(duì)所施加電壓的圖的實(shí)例。
[0020]圖4展示圖解說(shuō)明當(dāng)施加各種共用電壓及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。
[0021]圖5A展示圖解說(shuō)明在圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖的實(shí)例。[0022]圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說(shuō)明的顯示數(shù)據(jù)幀的共用信號(hào)及分段信號(hào)的時(shí)序圖的實(shí)例。
[0023]圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實(shí)例。
[0024]圖6B到6E展示干涉式調(diào)制器的不同實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例。
[0025]圖7展示圖解說(shuō)明用于干涉式調(diào)制器的制造工藝的流程圖的實(shí)例。
[0026]圖8A到SE展示制作干涉式調(diào)制器的方法中的各種階段的橫截面示意性圖解的實(shí)例。
[0027]圖9A圖解說(shuō)明顯示表面上的鏡面反射的實(shí)例。
[0028]圖9B圖解說(shuō)明顯示表面上的朗伯反射的實(shí)例。
[0029]圖9C圖解說(shuō)明借助漫射照明照射的反射式顯示表面的實(shí)例。
[0030]圖9D圖解說(shuō)明在鏡面反射與朗伯反射之間的反射的實(shí)例。
[0031]圖10圖解說(shuō)明以高角度且在觀看者上方的定向照明的實(shí)例。
[0032]圖11是隨偏離(舉例來(lái)說(shuō))具有高增益、低增益及朗伯特性的顯示器的鏡面方向的觀看角度而變的顯示器亮度的圖形圖式。
[0033]圖12圖解說(shuō)明顯示裝置的實(shí)例性實(shí)施方案。
[0034]圖13A圖解說(shuō)明包含漫射光傳感器及定向光傳感器的實(shí)例性傳感器系統(tǒng)。
[0035]圖13B圖解說(shuō)明用于實(shí)例性定向光傳感器的受光角Θ acc的實(shí)例。
[0036]圖13C圖解說(shuō)明包含多個(gè)定向光傳感器的實(shí)例性傳感器系統(tǒng)。
[0037]圖13D圖解說(shuō)明包含單個(gè)定向光傳感器的實(shí)例性傳感器系統(tǒng)。
[0038]圖14A展示實(shí)例性顯示裝置的實(shí)例性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)例性照射模型。
[0039]圖14B展示與不使用前光源的反射式顯示裝置相比顯得相對(duì)明亮的實(shí)例性反射式顯示裝置的實(shí)例性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)例性照射模型。
[0040]圖15A圖解說(shuō)明在一些實(shí)施方案中可用于確定將添加到顯示裝置的補(bǔ)充光量的實(shí)例性查找表。
[0041]圖15B是隨偏離具有增益的顯示裝置的鏡面方向的觀看角度而變的相對(duì)強(qiáng)度(以任意單位)的圖形圖式。
[0042]圖16圖解說(shuō)明發(fā)射式顯示裝置的兩個(gè)實(shí)例性照射模型。
[0043]圖17A圖解說(shuō)明控制顯示器的照明的實(shí)例性方法。
[0044]圖17B圖解說(shuō)明控制顯示器的照明的另一實(shí)例性方法。
[0045]圖18A及18B展示圖解說(shuō)明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0046]在各個(gè)圖式中，相似的參考編號(hào)及標(biāo)示指示相似的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0047]以下詳細(xì)描述出于描述創(chuàng)新性方面的目的而針對(duì)于某些實(shí)施方案。然而，可以多種不同方式應(yīng)用本文中的教示。所描述的實(shí)施方案可在經(jīng)配置以顯示圖像(無(wú)論是處于運(yùn)動(dòng)(例如，視頻)還是靜止的(例如，靜止圖像)，且無(wú)論是文本、圖形的還是圖片的)的任一裝置中實(shí)施。更特定來(lái)說(shuō)，本發(fā)明預(yù)期:所述實(shí)施方案可在以下多種電子裝置中實(shí)施或可與所述電子裝置相關(guān)聯(lián):例如(但不限于)，移動(dòng)電話、具有多媒體因特網(wǎng)能力的蜂窩式電話、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線裝置、智能電話、藍(lán)牙裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無(wú)線電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能本、平板計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃瞄儀、傳真裝置、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲控制臺(tái)、手表、鐘表、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器(例如，里程表顯示器等等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、相機(jī)視圖顯示器(例如，車輛的后視相機(jī)的顯示器)、電子照片、電子告示牌或標(biāo)牌、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、盒式錄音機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無(wú)線電設(shè)備、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、洗衣機(jī)/干衣機(jī)、停車計(jì)時(shí)器、封裝(例如，機(jī)電系統(tǒng)(EMS)、MEMS及非MEMS)、美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如，一件珠寶上的圖像顯示器)及多種機(jī)電系統(tǒng)裝置。本文中的教示還可用于非顯示應(yīng)用中，例如(但不限于):電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置、磁力計(jì)、消費(fèi)型電子器件的慣性組件、消費(fèi)型電子產(chǎn)品的部件、變?nèi)荻O管、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動(dòng)方案、制造工藝及電子測(cè)試設(shè)備。因此，所述教示并不意欲限制于僅描繪于各圖中的實(shí)施方案，而是具有所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明了的寬廣適用性。
[0048]在一些實(shí)施方案中，可使用一顯示器及多個(gè)顯示元件(例如，空間光調(diào)制元件(例如，干涉式調(diào)制器))制作顯示裝置。所述顯示裝置可使用環(huán)境光作為光源使得顯示于顯示器上的圖像可受環(huán)境光的方向及/或照度影響。通過(guò)使用輔助光源給顯示元件中的至少一些元件提供照射，所顯示的圖像在某些照明條件下可變得較明亮。各種實(shí)施方案的顯示裝置可包含傳感器系統(tǒng)以測(cè)量來(lái)自寬范圍的方向的環(huán)境光的漫射照度及/或從相對(duì)窄范圍的方向測(cè)量環(huán)境光的定向照度。顯示裝置的控制器可調(diào)整輔助光源以至少部分地基于所測(cè)量定向及/或漫射照度給顯示元件中的至少一些元件提供額外照射(例如，在環(huán)境照明條件以上)。
[0049]可使用本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一者或一者以上。舉例來(lái)說(shuō)，各種實(shí)施方案經(jīng)配置以在顯示器上產(chǎn)生較明亮圖像。所述顯示裝置可至少部分地基于環(huán)境光的漫射及/或定向照度來(lái)確定可將多少額外照明(如果有的話)添加到顯示裝置。在各種實(shí)施方案中，所述顯示裝置也可基于環(huán)境光的方向來(lái)確定可添加多少額外照明。在進(jìn)一步實(shí)施方案中，所述顯示裝置可基于裝置的觀看者的所測(cè)量、所假定或所估計(jì)位置來(lái)確定可添加多少額外照明。各種實(shí)施方案也可允許優(yōu)化顯示裝置的電力使用及亮度且可提供能量高效裝置。
[0050]所描述的實(shí)施方案可適用于的適合EMS或MEMS裝置的實(shí)例為反射式顯示裝置。反射式顯示裝置可并入有用以使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收及/或反射入射于其上的光的干涉式調(diào)制器(IMOD)。IMOD可包含吸收器、可相對(duì)于所述吸收器移動(dòng)的反射器及界定于所述吸收器與所述反射器之間的光學(xué)共振腔。所述反射器可移動(dòng)到兩個(gè)或兩個(gè)以上不同位置，此可改變光學(xué)共振腔的大小且借此影響所述干涉式調(diào)制器的反射比。MOD的反射光譜可形成可跨越可見波長(zhǎng)移位以產(chǎn)生不同色彩的相當(dāng)寬的光譜帶。可通過(guò)改變光學(xué)共振腔的厚度(即，通過(guò)改變反射器的位置)來(lái)調(diào)整所述光譜帶的位置。
[0051]圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IMOD)顯示裝置的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的等角視圖的實(shí)例。所述IMOD顯示裝置包含一個(gè)或一個(gè)以上干涉式MEMS顯示元件。在這些裝置中，MEMS顯示元件的像素可處于亮或暗狀態(tài)。在亮(“松弛”、“打開”或“接通”)狀態(tài)中，所述顯示元件將入射可見光的一大部分反射到(例如)用戶。相反地，在暗(“激活”、“關(guān)閉”或“關(guān)斷”)狀態(tài)中，所述顯示元件反射甚少的入射可見光。在一些實(shí)施方案中，可反轉(zhuǎn)接通與關(guān)斷狀態(tài)的光反射性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置以主要在特定波長(zhǎng)下反射，從而允許除黑色及白色以外還進(jìn)行彩色顯示。
[0052]IMOD顯示裝置可包含行/列MOD陣列。每一 MOD可包含一對(duì)反射層，即，可移動(dòng)反射層及固定部分反射層，所述對(duì)反射層以彼此相距可變且可控的距離進(jìn)行定位以形成氣隙(還稱作光學(xué)間隙或腔)。所述可移動(dòng)反射層可在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位置(即，松弛位置)中，可移動(dòng)反射層可定位于距固定部分反射層相對(duì)大的距離處。在第二位置(即，激活位置)中，可移動(dòng)反射層可更靠近于部分反射層而定位。取決于可移動(dòng)反射層的位置，從兩個(gè)層反射的入射光可以相長(zhǎng)或相消方式干涉，從而產(chǎn)生每一像素的總體反射或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，IMOD可在不被激活時(shí)處于反射狀態(tài)，從而反射在可見光譜內(nèi)的光，且可在不被激活時(shí)處于暗狀態(tài)，從而反射在可見范圍之外的光(例如，紅外光)。然而，在一些其它實(shí)施方案中，IMOD可在不被激活時(shí)處于暗狀態(tài)且在被激活時(shí)處于反射狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，引入所施加電壓可驅(qū)動(dòng)像素改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施方案中，所施加電荷可驅(qū)動(dòng)像素改變狀態(tài)。
[0053]圖1中所描繪的像素陣列部分包含兩個(gè)鄰近的干涉式調(diào)制器12。在左側(cè)(如所圖解說(shuō)明)的IM0D12中，將可移動(dòng)反射層14圖解說(shuō)明為處于距包含部分反射層的光學(xué)堆疊16預(yù)定距離處的松弛位置?？缭阶髠?cè)IM0D12施加的電壓Vtl不足以致使可移動(dòng)反射層14激活。在右側(cè)的IM0D12中，將可移動(dòng)反射層14圖解說(shuō)明為處于接近或鄰近光學(xué)堆疊16的激活位置?？缭接覀?cè)M0D12施加的電壓Vbias足以使可移動(dòng)反射層14維持處于激活位置。
[0054]在圖1中，大體圖解說(shuō)明像素12的反射性質(zhì)，其中箭頭13指示入射于像素12上的光且光15從左側(cè)像素12反射。雖然未詳細(xì)地圖解說(shuō)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，入射于像素12上的光13的大部分將穿過(guò)透明襯底20朝向光學(xué)堆疊16透射。入射于光學(xué)堆疊16上的光的一部分將透射穿過(guò)光學(xué)堆疊16的部分反射層，且一部分將往回反射穿過(guò)透明襯底20。光13的透射穿過(guò)光學(xué)堆疊16的部分將在可移動(dòng)反射層14處往回朝向(且穿過(guò))透明襯底20反射。從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可移動(dòng)反射層14反射的光之間的干涉(相長(zhǎng)性或相消性)將確定從像素12反射的光15的波長(zhǎng)。
[0055]光學(xué)堆疊16可包含單個(gè)層或數(shù)個(gè)層。所述層可包含電極層、部分反射且部分透射層及透明電介質(zhì)層中的一者或一者以上。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16為導(dǎo)電、部分透明且部分反射的，且可(舉例來(lái)說(shuō))通過(guò)將以上層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上來(lái)制作。所述電極層可由多種材料形成，例如各種金屬，舉例來(lái)說(shuō)，氧化銦錫(ITO)。所述部分反射層可由多種部分反射的材料形成，例如各種金屬，例如鉻(Cr)、半導(dǎo)體及電介質(zhì)。所述部分反射層可由一個(gè)或一個(gè)以上材料層形成，且所述層中的每一者可由單一材料或材料的組合形成。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)堆疊16可包含單個(gè)半透明厚度的金屬或半導(dǎo)體，其充當(dāng)光學(xué)吸收器及導(dǎo)體兩者，同時(shí)(例如光學(xué)堆疊16或IMOD的其它結(jié)構(gòu)的)不同的更多層或部分可用于在MOD像素之間運(yùn)送信號(hào)。光學(xué)堆疊16還可包含覆蓋一個(gè)或一個(gè)以上導(dǎo)電層或?qū)щ?吸收層的一個(gè)或一個(gè)以上絕緣或電介質(zhì)層。
[0056]在一些實(shí)施方案中，可將光學(xué)堆疊16的層圖案化成若干平行條帶，且其可在顯示裝置中形成行電極，如下文進(jìn)一步描述。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，術(shù)語(yǔ)“圖案化”在本文中用于指掩蔽以及蝕刻工藝。在一些實(shí)施方案中，可將高度導(dǎo)電且反射的材料(例如鋁(Al))用于可移動(dòng)反射層14，且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極?？梢苿?dòng)反射層14可形成為用以形成沉積于柱18及在柱18之間沉積的介入犧牲材料的頂部上的列的一個(gè)或若干所沉積金屬層的一系列平行條帶(正交于光學(xué)堆疊16的行電極)。當(dāng)蝕刻掉所述犧牲材料時(shí)，可在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成經(jīng)界定間隙19或光學(xué)腔。在一些實(shí)施方案中，柱18之間的間隔可為約Ium到lOOOum，而間隙19可小于10，000埃(A)
[0057]在一些實(shí)施方案中，所述MOD的每一像素(無(wú)論是處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上均為由固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器。當(dāng)不施加電壓時(shí)，可移動(dòng)反射層14保持處于機(jī)械松弛狀態(tài)，如圖1中左側(cè)的像素12所圖解說(shuō)明，其中可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間具有間隙19。然而，當(dāng)向選定行及列中的至少一者施加電位差(例如，電壓)時(shí)，在對(duì)應(yīng)像素處的行電極與列電極的相交點(diǎn)處形成的電容器變得被充電，且靜電力將所述電極拉在一起。如果所施加的電壓超過(guò)閾值，那么可移動(dòng)反射層14可變形且移動(dòng)而接近或抵靠光學(xué)堆疊16。光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路且控制層14與16之間的分離距離，如圖1中右側(cè)的經(jīng)激活像素12所圖解說(shuō)明。不管所施加電位差的極性如何，行為均相同。雖然在一些實(shí)例中可將陣列中的一系列像素稱作“行”或“列”，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，將一個(gè)方向稱作“行”且將另一方向稱作“列”是任意的。重申，在一些定向中，可將行視為列，且將列視為行。此外，顯示元件可均勻地布置成正交的行與列(“陣列”)，或布置成非線性配置，舉例來(lái)說(shuō)，相對(duì)于彼此具有某些位置偏移(“鑲嵌塊”)。術(shù)語(yǔ)“陣列”及“鑲嵌塊”可指代任一配置。因此，雖然將顯示器稱作包含“陣列”或“鑲嵌塊”，但在任一實(shí)例中，元件本身不需要彼此正交地布置或安置成均勻分布，而是可包含具有不對(duì)稱形狀及不均勻分布元件的布置。
[0058]圖2展示圖解說(shuō)明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。所述電子裝置包含可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)以外，處理器21還可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件應(yīng)用程序，包含web瀏覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任一其它軟件應(yīng)用程序。
[0059]處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。陣列驅(qū)動(dòng)器22可包含將信號(hào)提供到(例如)顯示陣列或面板30的行驅(qū)動(dòng)器電路24及列驅(qū)動(dòng)器電路26。圖2中的線1-1展示圖1中所圖解說(shuō)明的頂OD顯示裝置的橫截面。雖然為清晰起見圖2圖解說(shuō)明3X3IM0D陣列，但顯示陣列30可含有極大數(shù)目個(gè)MOD且可在列中具有與在行中不同數(shù)目的M0D，且反之亦然。
[0060]圖3展示圖解說(shuō)明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層位置對(duì)所施加電壓的圖的實(shí)例。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器，行/列(即，共用/分段)寫入程序可利用圖3中所圖解說(shuō)明的這些裝置的滯后性質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，干涉式調(diào)制器可需要大約10伏電位差來(lái)致使可移動(dòng)反射層或鏡從松弛狀態(tài)改變?yōu)榧せ顮顟B(tài)。當(dāng)電壓從所述值減小時(shí)，隨著電壓回降到低于(例如)10伏，所述可移動(dòng)反射層維持其狀態(tài)，然而，所述可移動(dòng)反射層直到電壓下降到低于2伏才會(huì)完全松弛。因此，如圖3中所展示，存在約3伏到7伏的電壓范圍，在所述電壓范圍內(nèi)存在所施加電壓窗，在所述窗內(nèi)，裝置穩(wěn)定在松弛狀態(tài)或激活狀態(tài)中。在本文中將此窗稱作“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對(duì)于具有圖3的滯后特性的顯示陣列30，行/列寫入程序可經(jīng)設(shè)計(jì)以一次尋址一個(gè)或一個(gè)以上行，使得在對(duì)給定行的尋址期間使經(jīng)尋址行中待激活的像素暴露于大約10伏的電壓差，并使待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在尋址之后，使像素暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或約5伏的偏置電壓差使得其保持在先前選通狀態(tài)中。在此實(shí)例中，在被尋址之后，每一像素經(jīng)歷在大約3伏到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位差。此滯后性質(zhì)特征使得例如圖1中所圖解說(shuō)明的像素設(shè)計(jì)能夠在相同所施加電壓條件下保持穩(wěn)定在激活狀態(tài)或松弛預(yù)存狀態(tài)中。由于每一 IMOD像素(無(wú)論是處于激活狀態(tài)還是松弛狀態(tài))基本上均為由固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器，因此此穩(wěn)定狀態(tài)可保持在滯后窗內(nèi)的穩(wěn)定電壓下而實(shí)質(zhì)上不消耗或損失電力。此外，如果所施加的電壓電位保持實(shí)質(zhì)上固定，那么基本上有甚少或無(wú)電流流動(dòng)到HTOD像素中。
[0061]在一些實(shí)施方案中，可通過(guò)根據(jù)給定行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果有的話)沿著所述組列電極以“分段”電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)形成圖像的幀。可依次尋址所述陣列的每一行，使得一次一行地寫入所述幀。為了將所要數(shù)據(jù)寫入到第一行中的像素，可將對(duì)應(yīng)于所述第一行中的像素的所要狀態(tài)的分段電壓施加于列電極上，且可將呈特定“共用”電壓或信號(hào)形式的第一行脈沖施加到第一行電極。接著，可使所述組分段電壓改變?yōu)閷?duì)應(yīng)于第二行中的像素的狀態(tài)的所要改變(如果有的話)，且可將第二共用電壓施加到第二行電極。在一些實(shí)施方案中，第一行中的像素不受沿著列電極施加的分段電壓的改變影響，且保持于在第一共用電壓行脈沖期間其被設(shè)定到的狀態(tài)?？梢匝蚍绞结槍?duì)整個(gè)系列的行或替代地針對(duì)整個(gè)系列的列重復(fù)此過(guò)程，以產(chǎn)生圖像幀?？赏ㄟ^(guò)以每秒某一所要數(shù)目的幀不斷地重復(fù)此過(guò)程來(lái)刷新所述幀及/或用新的圖像數(shù)據(jù)更新所述幀。
[0062]跨越每一像素所施加的分段與共用信號(hào)的組合(即，跨越每一像素的電位差)確定了每一像素的所得狀態(tài)。圖4展示圖解說(shuō)明當(dāng)施加各種共用電壓及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的各種狀態(tài)的表的實(shí)例。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，可將“分段”電壓施加到列電極或行電極，且可將“共用”電壓施加到列電極或行電極中的另一者。
[0063]如在圖4中(以及在圖5B中所展示的時(shí)序圖中)所圖解說(shuō)明，當(dāng)沿著共用線施加釋放電壓VC.時(shí)，沿著共用線的所有干涉式調(diào)制器元件將被置于松弛狀態(tài)(或者稱作釋放或未激活狀態(tài))中，而不管沿著分段線所施加的電壓如何(即，高分段電壓VSh及低分段電壓VSJ。特定來(lái)說(shuō)，當(dāng)沿著共用線施加釋放電壓VC.時(shí)，在沿著所述像素的對(duì)應(yīng)分段線施加高分段電壓VSh及施加低分段電壓V&兩種情況下，跨越調(diào)制器的電位電壓(或者稱作像素電壓)都在松弛窗(參見圖3，也稱作釋放窗)內(nèi)。
[0064]當(dāng)將保持電壓(例如高保持電壓VCmD H或低保持電壓VCmD J施加于共用線上時(shí)，干涉式調(diào)制器的狀態(tài)將保持恒定。舉例來(lái)說(shuō)，松弛IMOD將保持處于松弛位置，且激活I(lǐng)MOD將保持處于激活位置。所述保持電壓可經(jīng)選擇使得在沿著對(duì)應(yīng)分段線施加高分段電壓VSh及施加低分段電壓V&兩種情況下，像素電壓都將保持在穩(wěn)定窗內(nèi)。因此，分段電壓擺幅(即，高VSh與低分段電壓VSlj之間的差)小于正穩(wěn)定窗或負(fù)穩(wěn)定窗的寬度。
[0065]當(dāng)將尋址或激活電壓(例如高尋址電壓VCadd H或低尋址電壓VCadd J施加于共用線上時(shí)，可通過(guò)沿著相應(yīng)分段線施加分段電壓而選擇性地將數(shù)據(jù)寫入到沿著所述線的調(diào)制器。所述分段電壓可經(jīng)選擇使得激活取決于所施加的分段電壓。當(dāng)沿著共用線施加尋址電壓時(shí)，施加一個(gè)分段電壓將導(dǎo)致在穩(wěn)定窗內(nèi)的像素電壓，從而致使所述像素保持不被激活。相比之下，施加另一分段電壓將導(dǎo)致超出所述穩(wěn)定窗的像素電壓，從而導(dǎo)致所述像素的激活。造成激活的特定分段電壓可取決于使用了哪一尋址電壓而變化。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)沿著共用線施加高尋址電壓VCadd H時(shí)，施加高分段電壓VSh可致使調(diào)制器保持處于其當(dāng)前位置，而施加低分段電壓V&可致使所述調(diào)制器激活。作為推論，當(dāng)施加低尋址電壓VCadd^時(shí)，分段電壓的影響可為相反的，其中高分段電壓VSh致使所述調(diào)制器激活，且低分段電壓對(duì)所述調(diào)制器的狀態(tài)無(wú)影響(即，保持穩(wěn)定)。
[0066]在一些實(shí)施方案中，可使用跨越調(diào)制器始終產(chǎn)生相同極性電位差的保持電壓、尋址電壓及分段電壓。在一些其它實(shí)施方案中，可使用使調(diào)制器的電位差的極性交替的信號(hào)?？缭秸{(diào)制器的極性的交替(即，寫入程序的極性的交替)可減少或抑制在單個(gè)極性的重復(fù)寫入操作之后可能發(fā)生的電荷積累。
[0067]圖5A展示圖解說(shuō)明圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖的實(shí)例。圖5B展示可用于寫入圖5A中所圖解說(shuō)明的顯示數(shù)據(jù)幀的共用信號(hào)及分段信號(hào)的時(shí)序圖的實(shí)例?？蓪⑺鲂盘?hào)施加到圖2的(例如)3X3陣列，此將最終產(chǎn)生圖5A中所圖解說(shuō)明的線時(shí)間60e的顯示布置。圖5A中的經(jīng)激活調(diào)制器處于暗狀態(tài)，即，其中反射光的實(shí)質(zhì)部分在可見光譜之外，以便給(例如)觀看者產(chǎn)生暗外觀。在寫入圖5A中所圖解說(shuō)明的幀之前，所述像素可處于任一狀態(tài)，但圖5B的時(shí)序圖中所圖解說(shuō)明的寫入程序假定在第一線時(shí)間60a之前每一調(diào)制器已被釋放且駐存于未激活狀態(tài)中。
[0068]在第一線時(shí)間60a期間:將釋放電壓70施加于共用線I上；施加于共用線2上的電壓以高保持電壓72開始且移動(dòng)到釋放電壓70 ;且沿著共用線3施加低保持電壓76。因此，沿著共用線I的調(diào)制器(共用1，分段I)、(1,2)及(1，3)在第一線時(shí)間60a的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持處于松弛或未激活狀態(tài)，沿著共用線2的調(diào)制器(2，I)、(2,2)及(2，3)將移動(dòng)到松弛狀態(tài)，且沿著共用線3的調(diào)制器(3，I)、(3,2)及(3，3)將保持處于其先前狀態(tài)。參考圖4，沿著分段線1、2及3施加的分段電壓將對(duì)干涉式調(diào)制器的狀態(tài)無(wú)影響，因?yàn)樵诰€時(shí)間60a期間，共用線1、2或3中的任一者均未暴露于造成激活的電壓電平(即，VC.-松弛及VChold l-穩(wěn)定)。
[0069]在第二線時(shí)間60b期間，共用線I上的電壓移動(dòng)到高保持電壓72，且由于未將尋址或激活電壓施加于共用線I上，因此不管`所施加的分段電壓如何，沿著共用線I的所有調(diào)制器均保持處于松弛狀態(tài)。沿著共用線2的調(diào)制器因釋放電壓70的施加而保持處于松弛狀態(tài)，且當(dāng)沿著共用線3的電壓移動(dòng)到釋放電壓70時(shí)，沿著共用線3的調(diào)制器(3，I)、(3,2)? (3,3)將松弛。
[0070]在第三線時(shí)間60c期間，通過(guò)將高尋址電壓74施加于共用線I上來(lái)尋址共用線I。由于在施加此尋址電壓期間沿著分段線I及2施加低分段電壓64，因此跨越調(diào)制器(1，I)及(1，2)的像素電壓大于調(diào)制器的正穩(wěn)定窗的高端(即，電壓差超過(guò)預(yù)定義閾值)，且激活調(diào)制器(1，1)及(1，2)。相反地，由于沿著分段線3施加高分段電壓62，因此跨越調(diào)制器(1,3)的像素電壓小于調(diào)制器(1，1)及(1，2)的像素電壓，且保持在所述調(diào)制器的正穩(wěn)定窗內(nèi)；調(diào)制器(1，3)因此保持松弛。此外，在線時(shí)間60c期間，沿著共用線2的電壓減小到低保持電壓76，且沿著共用線3的電壓保持處于釋放電壓70，從而使沿著共用線2及3的調(diào)制器處于松弛位置。
[0071]在第四線時(shí)間60d期間，共用線I上的電壓返回到高保持電壓72，從而使沿著共用線I上的調(diào)制器處于其相應(yīng)經(jīng)尋址狀態(tài)。將共用線2上的電壓減小到低尋址電壓78。由于沿著分段線2施加高分段電壓62，因此跨越調(diào)制器(2，2)的像素電壓低于所述調(diào)制器的負(fù)穩(wěn)定窗的較低端，從而致使調(diào)制器(2，2)激活。相反地，由于沿著分段線I及3施加低分段電壓64，因此調(diào)制器(2，I)及(2，3)保持處于松弛位置。共用線3上的電壓增加到高保持電壓72，從而使沿著共用線3的調(diào)制器處于松弛狀態(tài)中。
[0072]最后，在第五線時(shí)間60e期間，共用線I上的電壓保持處于高保持電壓72，且共用線2上的電壓保持處于低保持電壓76，從而使沿著共用線I及2的調(diào)制器處于其相應(yīng)經(jīng)尋址狀態(tài)。共用線3上的電壓增加到高尋址電壓74以尋址沿著共用線3的調(diào)制器。在將低分段電壓64施加于分段線2及3上時(shí)，調(diào)制器(3，2)及(3，3)激活，而沿著分段線I所施加的高分段電壓62致使調(diào)制器(3，I)保持處于松弛位置。因此，在第五線時(shí)間60e結(jié)束時(shí)，3X3像素陣列處于圖5A中所展示的狀態(tài)，且只要沿著共用線施加保持電壓就將保持處于所述狀態(tài)，而不管可能在正尋址沿著其它共用線(未展示)的調(diào)制器時(shí)發(fā)生的分段電壓的變化如何。
[0073]在圖5B的時(shí)序圖中，給定寫入程序(B卩，線時(shí)間60a到60e)可包含高保持及尋址電壓或低保持及尋址電壓的使用。一旦已針對(duì)給定共用線完成寫入程序(且將共用電壓設(shè)定為具有與激活電壓相同的極性的保持電壓)，所述像素電壓便保持在給定穩(wěn)定窗內(nèi)，且不通過(guò)松弛窗，直到將釋放電壓施加于所述共用線上為止。此外，由于每一調(diào)制器是在尋址所述調(diào)制器之前作為寫入程序的一部分而釋放，因此調(diào)制器的激活時(shí)間而非釋放時(shí)間可確定必要線時(shí)間。具體來(lái)說(shuō)，在其中調(diào)制器的釋放時(shí)間大于激活時(shí)間的實(shí)施方案中，可將釋放電壓施加達(dá)長(zhǎng)于單個(gè)線時(shí)間，如在圖5B中所描繪。在一些其它實(shí)施方案中，沿著共用線或分段線所施加的電壓可變化以考慮到不同調(diào)制器(例如不同色彩的調(diào)制器)的激活及釋放電壓的變化。
[0074]根據(jù)上文所闡明的原理操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛變化。舉例來(lái)說(shuō)，圖6A到6E展示包含可移動(dòng)反射層14及其支撐結(jié)構(gòu)的干涉式調(diào)制器的不同實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例。圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的部分橫截面的實(shí)例，其中金屬材料條帶(即，可移動(dòng)反射層14)沉積于從襯底20正交延伸的支撐件18上。在圖6B中，每一IMOD的可移動(dòng)反射層14的形狀為大體正方形或矩形且在拐角處或接近拐角處經(jīng)由系鏈32附接到支撐件。在圖6C中，可移動(dòng)反射層14的形狀為大體正方形或矩形且懸掛于可變形層34上，可變形層34可包含柔性金屬?？勺冃螌?4可圍繞可移動(dòng)反射層14的周界直接或間接地連接到襯底20。這些連接在本文中稱作支撐柱。圖6C中所展示的實(shí)施方案具有源于可移動(dòng)反射層14的光學(xué)功能與其機(jī)械功能(其由可變形層34來(lái)實(shí)施)解耦合的額外益處。此解耦合允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)考慮到材料與用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)考慮到材料彼此獨(dú)立地進(jìn)行優(yōu)化。
[0075]圖6D展不IMOD的另一實(shí)例,其中可移動(dòng)反射層14包含反射子層14a?？梢苿?dòng)反射層14靠在支撐結(jié)構(gòu)(例如，支撐柱18)上。支撐柱18提供可移動(dòng)反射層14與下部固定電極(即，所圖解說(shuō)明的IMOD中的光學(xué)堆疊16的一部分)的分離，使得(舉例來(lái)說(shuō))當(dāng)可移動(dòng)反射層14處于松弛位置時(shí)，在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成間隙19。可移動(dòng)反射層14還可包含可經(jīng)配置以充當(dāng)電極的導(dǎo)電層14c及支撐層14b。在此實(shí)例中，導(dǎo)電層14c安置于支撐層14b的遠(yuǎn)離襯底20的一側(cè)上，且反射子層14a安置于支撐層14b的接近于襯底20的另一側(cè)上。在一些實(shí)施方案中，反射子層14a可為導(dǎo)電的且可安置于支撐層14b與光學(xué)堆疊16之間。支撐層14b可包含電介質(zhì)材料(舉例來(lái)說(shuō)，氧氮化硅(SiON)或二氧化硅(SiO2))的一個(gè)或一個(gè)以上層。在一些實(shí)施方案中，支撐層14b可為若干層的堆疊，例如，SiO2 / SiON / SiO2三層堆疊。反射子層14a及導(dǎo)電層14c中的任一者或兩者可包含(例如)具有大約0.5%銅(Cu)的鋁(Al)合金或另一反射金屬材料。在電介質(zhì)支撐層14b上方及下方采用導(dǎo)體層14a、14c可平衡應(yīng)力且提供增強(qiáng)的傳導(dǎo)性。在一些實(shí)施方案中，可出于多種設(shè)計(jì)目的(例如實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)反射層14內(nèi)的特定應(yīng)力分布曲線)而由不同材料形成反射子層14a及導(dǎo)電層14c。
[0076]如在圖6D中所圖解說(shuō)明，一些實(shí)施方案還可包含黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可形成于光學(xué)非作用區(qū)(例如在像素之間或在柱18下方)中以吸收環(huán)境光或雜散光。黑色掩模結(jié)構(gòu)23還可通過(guò)抑制光從顯示裝置的非作用部分反射或透射穿過(guò)所述部分借此增加對(duì)比度來(lái)改進(jìn)所述顯示器的光學(xué)性質(zhì)。另外，黑色掩模結(jié)構(gòu)23可為導(dǎo)電的且經(jīng)配置以充當(dāng)電運(yùn)送層。在一些實(shí)施方案中，可將行電極連接到黑色掩模結(jié)構(gòu)23以減小所連接行電極的電阻?？墒褂冒练e及圖案化技術(shù)的多種方法來(lái)形成黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可包含一個(gè)或一個(gè)以上層。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，黑色掩模結(jié)構(gòu)23包含充當(dāng)光學(xué)吸收器的鑰-鉻(MoCr)層、間隔件層(例如，SiO2)及充當(dāng)反射器及運(yùn)送層的鋁合金，其分別具有在大約30 A至丨」80 A、500 A到丨000 A及500人到6000A的范圍中的厚度?？墒褂枚喾N技術(shù)來(lái)圖案化所述一個(gè)或一個(gè)以上層，包含光刻及干蝕刻，舉例來(lái)說(shuō)，所述干蝕刻包含用于MoCr及SiO2層的四氟化碳(CF4)及/或氧氣(O2)以及用于鋁合金層的氯氣(Cl2)及/或三氯化硼(BCl3)。在一些實(shí)施方案中，黑色掩模23可為標(biāo)準(zhǔn)具或干涉式堆疊結(jié)構(gòu)。在此些干涉式堆疊黑色掩模結(jié)構(gòu)23中，導(dǎo)電吸收器可用于在每一行或列的光學(xué)堆疊16中的下部固定電極之間傳輸或運(yùn)送信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，間隔件層35可用于將吸收器層16a與黑色掩模23中的導(dǎo)電層大體電隔離。
[0077]圖6E展示MOD的另一實(shí)例，其中可移動(dòng)反射層14為自支撐的。與圖6D相比，圖6E的實(shí)施方案不包含支撐柱18。而是，可移動(dòng)反射層14在多個(gè)位置處接觸下伏光學(xué)堆疊16，且可移動(dòng)反射層14的曲率提供足夠的支撐使得可移動(dòng)反射層14在跨越干涉式調(diào)制器的電壓不足以造成激活時(shí)返回到圖6E的未激活位置。為清晰所見，此處將可含有多個(gè)數(shù)種不同層的光學(xué)堆疊16展示為包含光學(xué)吸收器16a及電介質(zhì)16b。在一些實(shí)施方案中，光學(xué)吸收器16a可充當(dāng)固定電極及部分反射層兩者。
[0078]在例如圖6A到6E中所展示的實(shí)施方案的實(shí)施方案中，MOD充當(dāng)直視裝置，其中從透明襯底20的前側(cè)(即，與其上布置有調(diào)制器的側(cè)相對(duì)的側(cè))觀看圖像。在這些實(shí)施方案中，可對(duì)所述裝置的背面部分(即，所述顯示裝置的在可移動(dòng)反射層14后面的任一部分，舉例來(lái)說(shuō)，包含圖6C中所圖解說(shuō)明的可變形層34)進(jìn)行配置及操作而不影響或負(fù)面地影響顯示裝置的圖像質(zhì)量，因?yàn)榉瓷鋵?4光學(xué)屏蔽所述裝置的所述部分。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，可在可移動(dòng)反射層14后面包含總線結(jié)構(gòu)(未圖解說(shuō)明)，其提供將調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)電性質(zhì)(例如電壓尋址及由此尋址產(chǎn)生的移動(dòng))分離的能力。另外，圖6A到6E的實(shí)施方案可簡(jiǎn)化處理(例如，圖案化)。
[0079]圖7展示圖解說(shuō)明用于干涉式調(diào)制器的制造工藝80的流程圖的實(shí)例，且圖8A到SE展示此制造工藝80的對(duì)應(yīng)階段的橫截面示意性圖解的實(shí)例。在一些實(shí)施方案中，除圖7中未展示的其它框以外，制造工藝80也可經(jīng)實(shí)施以制造(例如)圖1及6中所圖解說(shuō)明的一股類型的干涉式調(diào)制器。參考圖1、6及7，工藝80在框82處開始，其中在襯底20上方形成光學(xué)堆疊16。圖8A圖解說(shuō)明在襯底20上方形成的此光學(xué)堆疊16。襯底20可為透明襯底(例如玻璃或塑料)，其可為柔性的或相對(duì)剛性且不易彎曲的，且可能已經(jīng)受先前準(zhǔn)備工藝，例如，用以促進(jìn)有效地形成光學(xué)堆疊16的清潔。如上文所論述，光學(xué)堆疊16可為導(dǎo)電、部分透明且部分反射的且可(舉例來(lái)說(shuō))通過(guò)將具有所要性質(zhì)的一個(gè)或一個(gè)以上層沉積到透明襯底20上來(lái)制作。在圖8A中，光學(xué)堆疊16包含具有子層16a及16b的多層結(jié)構(gòu)，但在一些其它實(shí)施方案中可包含更多或更少的子層。在一些實(shí)施方案中，子層16a、16b中的一者可經(jīng)配置而具有光學(xué)吸收及導(dǎo)電性質(zhì)兩者，例如組合式導(dǎo)體/吸收器子層16a。另外，可將子層16a、16b中的一者或一者以上圖案化成若干平行條帶，且其可在顯示裝置中形成行電極?？赏ㄟ^(guò)掩蔽及蝕刻工藝或此項(xiàng)技術(shù)中已知的另一適合工藝來(lái)執(zhí)行此圖案化。在一些實(shí)施方案中，子層16a、16b中的一者可為絕緣或電介質(zhì)層，例如沉積于一個(gè)或一個(gè)以上金屬層(例如，一個(gè)或一個(gè)以上反射及/或?qū)щ妼?上方的子層16b。另外，可將光學(xué)堆疊16圖案化成形成顯示器的行的個(gè)別且平行條帶。
[0080]工藝80在框84處繼續(xù)在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25。稍后移除犧牲層25 (例如，在框90處)以形成腔19且因此在圖1中所圖解說(shuō)明的所得干涉式調(diào)制器12中未展示犧牲層25。圖SB圖解說(shuō)明包含形成于光學(xué)堆疊16上方的犧牲層25的經(jīng)部分制作的裝置。在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25可包含以經(jīng)選擇以在隨后移除之后提供具有所要設(shè)計(jì)大小的間隙或腔19 (還參見圖1及SE)的厚度沉積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料，例如鑰(Mo)或非晶硅(a-Si)?？墒褂美缥锢須庀喑练e(PVD，例如，濺鍍)、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、熱化學(xué)氣相沉積(熱CVD)或旋涂等沉積技術(shù)來(lái)實(shí)施犧牲材料的沉積。
[0081]工藝80在框86處繼續(xù)形成支撐結(jié)構(gòu)，例如如圖1、6及8C中所圖解說(shuō)明的柱18。形成柱18可包含以下步驟:圖案化犧牲層25以形成支撐結(jié)構(gòu)孔口，接著使用例如PVD、PECVD、熱CVD或旋涂等沉積方法將材料(例如，聚合物或無(wú)機(jī)材料，例如二氧化硅)沉積到所述孔口中以形成柱18。在一些實(shí)施方案中，形成于犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔口可延伸穿過(guò)犧牲層25及光學(xué)堆疊16兩者而到達(dá)下伏襯底20，使得柱18的下部端接觸襯底20，如在圖6A中所圖解說(shuō)明?；蛘?，如在圖SC中所描繪，形成于犧牲層25中的孔口可延伸穿過(guò)犧牲層25，但不穿過(guò)光學(xué)堆疊16。舉例來(lái)說(shuō)，圖SE圖解說(shuō)明支撐柱18的下部端與光學(xué)堆疊16的上部表面接觸?？赏ㄟ^(guò)將支撐結(jié)構(gòu)材料層沉積于犧牲層25上方并圖案化支撐結(jié)構(gòu)材料的位于遠(yuǎn)離犧牲層25中的孔口的部分來(lái)形成柱18或其它支撐結(jié)構(gòu)。所述支撐結(jié)構(gòu)可位于所述孔口內(nèi)，如在圖8C中所圖解說(shuō)明，但還可至少部分地延伸到犧牲層25的一部分上方。如上文所提及，犧牲層25及/或支撐柱18的圖案化可通過(guò)圖案化及蝕刻工藝來(lái)執(zhí)行，但也可通過(guò)替代蝕刻方法來(lái)執(zhí)行。
[0082]工藝80在框88處繼續(xù)形成可移動(dòng)反射層或膜，例如圖1、6及8D中所圖解說(shuō)明的可移動(dòng)反射層14?？赏ㄟ^(guò)采用一個(gè)或一個(gè)以上沉積步驟(例如，反射層(例如，鋁、鋁合金)沉積)連同一個(gè)或一個(gè)以上圖案化、掩蔽及/或蝕刻步驟來(lái)形成可移動(dòng)反射層14?？梢苿?dòng)反射層14可為導(dǎo)電的且稱作導(dǎo)電層。在一些實(shí)施方案中，可移動(dòng)反射層14可包含如圖8D中所展示的多個(gè)子層14a、14b、14c。在一些實(shí)施方案中，所述子層中的一者或一者以上(例如子層14a、14c)可包含針對(duì)其光學(xué)性質(zhì)選擇的高度反射子層，且另一子層14b可包含針對(duì)其機(jī)械性質(zhì)選擇的機(jī)械子層。由于犧牲層25仍存在于在框88處形成的經(jīng)部分制作的干涉式調(diào)制器中，因此可移動(dòng)反射層14在此階段處通常不可移動(dòng)。在本文中還可將含有犧牲層25的經(jīng)部分制作的MOD稱作“未釋放”頂0D。如上文結(jié)合圖1所描述，可將可移動(dòng)反射層14圖案化成形成顯示器的列的個(gè)別且平行條帶。
[0083]工藝80在框90處繼續(xù)形成腔，例如，如圖1、6及8E中所圖解說(shuō)明的腔19?？赏ㄟ^(guò)將犧牲材料25 (在框84處沉積)暴露于蝕刻劑來(lái)形成腔19。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)干化學(xué)蝕刻(例如，通過(guò)將犧牲層25暴露于氣態(tài)或蒸氣蝕刻劑，例如衍生自固體XeF2的蒸氣)達(dá)有效地移除所要的材料量的時(shí)間周期來(lái)移除可蝕刻犧牲材料(例如Mo或非晶Si)，通常相對(duì)于環(huán)繞腔19的結(jié)構(gòu)選擇性地移除所述犧牲材料。還可使用其它蝕刻方法，例如，濕蝕刻及/或等離子蝕刻。由于在框90期間移除了犧牲層25，因此可移動(dòng)反射層14在此階段之后通?？梢苿?dòng)。在移除犧牲層25之后，在本文中可將所得的經(jīng)完全或部分制作的MOD稱作“經(jīng)釋放” MOD。
[0084]由于反射式顯示器(例如，包含干涉式調(diào)制器的一些顯示器)可為鏡面反射式顯示器且可使用環(huán)境光作為光源，因此所顯示的圖像可受環(huán)境光的方向及/或照度影響。圖9A圖解說(shuō)明顯示表面上的鏡面反射的實(shí)例。在鏡面反射中，沿單個(gè)方向120從顯示表面110反射來(lái)自定向照明101(例如，來(lái)自一個(gè)或一個(gè)以上光源(例如，太陽(yáng)、室內(nèi)燈等)的方向性光)的傳入光100。來(lái)自顯示表面110的反射沿鏡面反射的方向120可顯得最明亮。由于傳入光100在定向照明101下沿特定方向120反射，因此鏡面反射式顯示器沿不同方向可看起來(lái)不同。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)觀看者從點(diǎn)A(鏡面反射的方向120)看顯示表面110時(shí)，顯示表面110可顯得相對(duì)明亮。然而，當(dāng)觀看者在點(diǎn)B(不沿鏡面反射的方向120)處看顯示表面110時(shí),顯示表面110可顯得相對(duì)昏暗。
[0085]圖9B圖解說(shuō)明顯示表面110上的朗伯反射的實(shí)例。在朗伯反射中，沿實(shí)質(zhì)上所有方向121從顯示表面110反射傳入光100且不管觀看角度如何，顯示表面110的表觀亮度顯得實(shí)質(zhì)上相同。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)從點(diǎn)A或從點(diǎn)B觀察顯示表面110時(shí)，顯示表面110具有實(shí)質(zhì)上相同亮度。
[0086]圖9C圖解說(shuō)明借助漫射照明102照射的反射式顯示表面110的實(shí)例。如圖9C中所圖解說(shuō)明，當(dāng)借助漫射照明102(例如，來(lái)自表面110上的實(shí)質(zhì)上所有方向的光)照射反射式顯示表面110時(shí)，沿實(shí)質(zhì)上所有方向121反射傳入漫射光100且因此，不管觀看者的位置如何，顯示表面110的亮度可看起來(lái)沿所有方向(顯示表面110上方)實(shí)質(zhì)上相同(例如，反射式顯示器在漫射照明條件下具有朗伯反射特性)。對(duì)于某些實(shí)施方案，顯示表面110上方的所有方向可包含最高達(dá)且包含2 π球面度的立體角范圍。球面度可定義為在單位球體的中心處的由單位球體的表面上的單位面積對(duì)著的立體角。一球體對(duì)著4 31球面度的立體角。因此，顯示表面110上方的所有方向可具有最高達(dá)約半球體(例如，最高達(dá)且包含2 31球面度)的立體角。
[0087]反射式顯示器還可展現(xiàn)在鏡面反射與朗伯反射之間的特性。圖9D圖解說(shuō)明在鏡面反射與朗伯反射之間的反射的實(shí)例。如圖9D中所展示，傳入光100以環(huán)繞方向122(其在一些實(shí)施方案中可為鏡面方向)的角度范圍散射或反射。表面Iio也可具有圖9Α到9D中所圖解說(shuō)明的反射特性的組合，例如，在漫射及定向照明條件下來(lái)自表面110的反射。表面110的外觀(例如，亮度)可取決于包含漫射及定向照明量、表面接收定向照明的角度、觀看表面110的方向等等的因素。
[0088]“具有增益的顯示器”可為可展現(xiàn)鏡面反射及在鏡面反射與朗伯反射之間的特性(例如，反射到小于2π球面度的角度范圍中的光)的顯示器。當(dāng)此顯示器具有產(chǎn)生鏡面反射的實(shí)質(zhì)定向組件時(shí)，所述顯示器可存在“增益”亮度的機(jī)會(huì)。如果光源在偏離顯示表面的法線的某一角度范圍內(nèi)，那么用戶可能夠利用所述增益。圖10圖解說(shuō)明呈高角度且在觀看者140上方的定向照明130的實(shí)例。如圖10中所展示，來(lái)自定向照明130的傳入光100照射顯示器210使得傳入光100可從顯示器210朝向方向122反射。對(duì)于(例如)在(例如)蜂窩式電話中的便攜式顯示器，觀看者往往自然地握持顯示器210使得定向光122朝向其眼睛反射且顯示器210顯得相對(duì)明亮。因此，可調(diào)整具有增益的顯示器210 (或定向照明130)使得具有最高亮度的所反射光的方向122被引導(dǎo)到觀看者140的眼睛中。
[0089]圖11是隨偏離(舉例來(lái)說(shuō))具有高增益/低增益及朗伯特性的顯示器的鏡面方向的觀看角度而變的顯示器的亮度的圖形圖式。觀看角度可偏離法線方向325從約-90°到約+90°變化。顯示器的亮度可表達(dá)為以燭光/ m2為單位(有時(shí)稱作“尼特”)測(cè)量的照度。跡線310圖解說(shuō)明具有相對(duì)高增益的顯示器，而跡線320圖解說(shuō)明具有相對(duì)低增益的顯示器。在這些實(shí)例中，兩個(gè)跡線310及320為鐘形的且可在觀看角度處(例如，沿鏡面反射的方向)具有最大亮度。圖解說(shuō)明相對(duì)高增益的跡線310具有大于圖解說(shuō)明相對(duì)低增益的跡線320的最大亮度。如上文所論述，觀看者140可調(diào)整具有增益的顯示器210以通過(guò)(例如)定向顯示器210而利用最大亮度使得最大亮度的方向(或較明亮反射的方向)指向觀看者的眼睛。舉例來(lái)說(shuō)，可以角度Qdisplay (例如，相對(duì)于垂直方向300所測(cè)量)調(diào)整顯示器210以相對(duì)于光源100的角度Θ 調(diào)整觀看角度Θ viewD舉例來(lái)說(shuō)，在某些實(shí)施方案中，鏡面反射偏離法線方向325的角度Θ speeulm可約等于光源100偏離法線方向325的角度Θ S0Urceo在這些實(shí)施方案中，偏離鏡面方向的觀看角度Λ Θ可表達(dá)為Θ





specular ^ view°
顯示
器210的亮度可為偏離鏡面方向的角度Λ Θ的函數(shù)，如(例如)圖11中所展示。
[0090]在漫射照明的高照度(例如，明亮多云天)的條件下，反射式顯示器210的某些實(shí)施方案可顯得相對(duì)明亮。照度(以勒克司或流明/平方米為單位)是對(duì)入射于表面的單位面積上的光通量的 度量。在漫射照明的較低照度(例如，暗多云天)的條件下，反射式顯示器的某些實(shí)施方案可顯得相對(duì)昏暗。如上文所論述，某些類型的顯示器在漫射照明條件下可具有朗伯反射特性。如圖11中的跡線330中所描繪，具有朗伯特性的實(shí)例性顯示器可顯得實(shí)質(zhì)上相同，例如，甚至當(dāng)觀看角度從約-90°到約+90°變化時(shí)，具有實(shí)質(zhì)上相同的亮度。
[0091]如果照明相對(duì)均勻，那么一些類型的顯示器210可不具有勝過(guò)朗伯顯示器的“增益”優(yōu)點(diǎn)。另外，由于光在漫射照明條件下沿寬范圍的方向擴(kuò)散，因此對(duì)于相同照度的光，借助漫射照明照射的顯示器可顯得比借助定向照明照射時(shí)昏暗。因此，顯示裝置的各種實(shí)施方案可使用本文中所描述的裝置及方法在借助漫射照明與借助定向照明的照射之間進(jìn)行區(qū)分以確定并控制可經(jīng)由輔助光源(例如，例如，前光或背光)提供到顯示裝置的額外光量。
[0092]圖12圖解說(shuō)明顯示裝置200的實(shí)例性實(shí)施方案。所述顯示裝置可包含顯示器210及經(jīng)配置以給顯示器210提供補(bǔ)充光的輔助光源220。顯示裝置200可進(jìn)一步包含經(jīng)配置以測(cè)量環(huán)境光500的照度的傳感器系統(tǒng)230。顯示裝置200可進(jìn)一步包含與傳感器系統(tǒng)230通信的控制器240。(例如)包含控制電子器件的控制器240可經(jīng)配置以調(diào)整輔助光源220以給顯示器210提供一定量的補(bǔ)充光。所述補(bǔ)充光量可至少部分地基于來(lái)自傳感器系統(tǒng)230的測(cè)量。
[0093]在某些實(shí)施方案中，顯示裝置200可包含顯示器210，例如，本文中所論述的顯示器，包含用于以下各項(xiàng)的顯示器:蜂窩式電話、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線裝置、智能電話、藍(lán)牙裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無(wú)線電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能筆記本計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)及相機(jī)觀看顯示器、MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲控制臺(tái)、手表、鐘表、計(jì)算器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、DVD播放器、CD播放器或任何電子裝置。顯示器210的形狀可為(例如)矩形，但也可使用其它形狀，例如，正方形或橢圓形。顯示器210可由玻璃或塑料或者其它材料制成。在各種實(shí)施方案中，顯示器210包含反射式顯示器，例如，包含如本文中所論述的反射干涉式調(diào)制器或液晶元件的顯示器。在一些其它實(shí)施方案中，顯示器210包含半穿透半反射式顯示器或發(fā)射式顯示器。
[0094]顯示裝置200可包含經(jīng)配置以給顯示器210提供補(bǔ)充光的輔助光源220。在一些實(shí)施方案中，輔助光源220可包含(例如)用于反射式顯示器的前光。在一些其它實(shí)施方案中，輔助光源220可包含(例如)用于發(fā)射式或半穿透半反射式顯示器的背光。輔助光源220可為任何類型的光源，例如，發(fā)光二極管(LED)。在一些實(shí)施方案中，光導(dǎo)(未展示)可用于接收來(lái)自光源220的光且將所述光導(dǎo)引到顯示器210的一個(gè)或一個(gè)以上部分。
[0095]在圖12中所展示的實(shí)施方案中，傳感器系統(tǒng)230可經(jīng)配置以從寬范圍的方向測(cè)量環(huán)境光500的漫射照度及/或經(jīng)配置以從相對(duì)窄范圍的方向測(cè)量環(huán)境光500的定向照度。所述漫射照度可為從寬角度范圍到達(dá)傳感器系統(tǒng)230的環(huán)境光500 (舉例來(lái)說(shuō)，從對(duì)著最高達(dá)約2π球面度的立體角的方向到達(dá)顯示器210的光)的照度的度量。所述定向照度可為從對(duì)著小于2 31球面度的立體角的方向到達(dá)傳感器系統(tǒng)230的環(huán)境光500 (例如，從一個(gè)或一個(gè)以上相對(duì)窄的角錐體到達(dá)傳感器系統(tǒng)230的光)的照度的度量，如下文將進(jìn)一步描述。在一些實(shí)施方案中，所述定向照度可為從對(duì)著比約2 π球面度小得多的立體角的方向到達(dá)傳感器系統(tǒng)230的環(huán)境光500的照度的度量。舉例來(lái)說(shuō)，在各種實(shí)施方案中，所述錐體可具有在從約5度到約60度的范圍內(nèi)的角(全)寬度，例如，約5度到約15度、從約15度到約30度、從約30到約45度、從約45度到約60度或某一其它角寬度范圍。
[0096]圖13Α圖解說(shuō)明包含漫射光傳感器231及定向光傳感器232的實(shí)例性傳感器系統(tǒng)230。漫射光傳感器231可經(jīng)配置以測(cè)量漫射照度。在一些實(shí)施方案中，漫射光傳感器231可為感測(cè)來(lái)自寬范圍的方向的光(例如，入射于傳感器上的來(lái)自實(shí)質(zhì)上所有方向的光)的全向光傳感器，例如，傾角計(jì)。定向光傳感器232可經(jīng)配置以測(cè)量定向照度。圖13Β圖解說(shuō)明針對(duì)實(shí)例性定向光傳感器232的受光角Θ acc的實(shí)例。舉例來(lái)說(shuō)，定向光傳感器232可對(duì)來(lái)自具有以下各項(xiàng)的受光角9a。。的錐體內(nèi)的方向的光敏感，舉例來(lái)說(shuō):約10度、約15度、約20度、約25度、約30度、約35度、約40度、約45度、約50度、約55度、約60度或某一其它角度。定向光傳感器232可測(cè)量從具有介于以下各項(xiàng)的范圍內(nèi)的受光角的錐體接收的光:從約5度到約15度、從約15度到約30度、從約30度到約45度、從約45度到約60度或某一其它角寬度范圍。傳感器系統(tǒng)230可包含有機(jī)或納米粒子傳感器。傳感器系統(tǒng)230還可包含光電二極管、光電晶體管及/或光敏電阻器。
[0097]圖13C圖解說(shuō)明包含多個(gè)定向光傳感器232的實(shí)例性傳感器系統(tǒng)230。定向光傳感器232中的每一者可指向特定方向且可對(duì)從對(duì)著小于2 π球面度且在一些實(shí)施方案中比約2π球面度小得多的立體角的錐體接收的光敏感。在一些實(shí)施方案中，定向光傳感器232中的一者或一者以上的光敏感度方向可至少部分重疊，此在傳感器232中的一者出現(xiàn)故障的情況中可提供一定程度的冗余。在一些其它實(shí)施方案中，定向光傳感器232中的一者或一者以上的光敏感度方向可至少部分重疊以允許通過(guò)來(lái)自定向光傳感器232中的兩者或兩者以上的測(cè)量的內(nèi)插對(duì)定向光源的角度位置的測(cè)量。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)定向光傳感器232可經(jīng)布置使得可測(cè)量在相對(duì)于定向光傳感器232的相對(duì)寬角度范圍Θ range(例如，最高達(dá)約2 π球面度)內(nèi)安置的定向光源。舉例來(lái)說(shuō)，圖13C中所展示的傳感器232的線性陣列可測(cè)量在沿所述陣列的線最高達(dá)約120度、最高達(dá)約140度或最高達(dá)約160度的角度范圍Θ Mnge;內(nèi)的定向光源。在一些其它實(shí)施方案中，定向光傳感器232可經(jīng)布置而對(duì)來(lái)自相對(duì)于顯示裝置200的所預(yù)期或所預(yù)計(jì)方向的定向光源敏感。
[0098]在一些情況中，定向光傳感器232中的每一者可對(duì)來(lái)自具有以下各項(xiàng)的受光角的錐體內(nèi)的方向的光敏感，舉例來(lái)說(shuō):約5度、約10度、約15度、約20度、約25度、約30度、約35度、約40度、約45度、約50度、約55度、約60度或某一其它角度。在其它情況中，定向光傳感器232可對(duì)來(lái)自具有不同角度的錐體內(nèi)的方向的光敏感，例如，一個(gè)定向光傳感器可對(duì)約40度敏感，而另一定向光傳感器可對(duì)約30度敏感。在一些實(shí)施方案中，可在所預(yù)計(jì)定向照度的位置處布置具有較窄受光角的定向光傳感器232。在一些其它實(shí)施方案中，可將具有較窄受光角的定向光傳感器232布置為與具有較寬受光角的定向光傳感器232重疊以允許通過(guò)來(lái)自具有較窄受光角的定向光傳感器232與具有較寬受光角的定向光傳感器232的測(cè)量的內(nèi)插對(duì)定向光源的角度位置的測(cè)量。在一些實(shí)施方案中，舉例來(lái)說(shuō)，多個(gè)定向光傳感器232可與漫射傳感器231 —起使用，如圖13A中所展示。在一些其它實(shí)施方案中，漫射照度可由多個(gè)定向光傳感器232測(cè)量，舉例來(lái)說(shuō)，由定向光傳感器232中的每一者測(cè)量的基于定向光傳感器232中的每一者的相應(yīng)受光角而加權(quán)的照度的平均值。在各種實(shí)施方案中，多個(gè)傳感器232可安置于如圖13C中所展示的線性陣列中或二維陣列(例如，4X4或5X5陣列)中。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)定向光傳感器232可形成為與光電傳感器235或光電傳感器陣列組合的若干個(gè)孔口 233或若干個(gè)管234。舉例來(lái)說(shuō)，孔口 233的陣列可形成于顯不裝置200的蓋的一部分中且光電傳感器235可安置于孔口 233中的每一者下方。孔口 233可形成為指向特定方向的細(xì)長(zhǎng)開口，且孔口 233的大小及/或開口角度可用于將光的接收(通過(guò)光電傳感器235或光電傳感器陣列)限制于特定角度范圍。各種實(shí)施方案還可包含透鏡以限制孔口 233的受光角。
[0099]圖13D圖解說(shuō)明包含單個(gè)定向光傳感器232的實(shí)例性傳感器系統(tǒng)。如圖13D的左側(cè)上所展示，定向光傳感器232可測(cè)量第一位置中的定向照度。定向光傳感器232可傾斜以從多個(gè)方向收集光。舉例來(lái)說(shuō)，如圖13D的右側(cè)上所展示，定向光傳感器232可傾斜以測(cè)量第二位置中的定向照度。在各種實(shí)施方案中，定向光傳感器232可從法線方向325傾斜約±90度范圍內(nèi)的角度0tilt。定向照度可由定向光傳感器232以不同傾斜角度Qtilt測(cè)量。漫射照度也可由定向光傳感器232確定，舉例來(lái)說(shuō)，由定向光傳感器232針對(duì)所有所測(cè)量照度測(cè)量的基于不同傾斜角度Qtilt*的每一者的相應(yīng)受光角而加權(quán)的照度的平均值。顯示裝置200可包含可自動(dòng)使傳感器232傾斜的致動(dòng)器(未展示)。
[0100]如圖12中所展示，顯示裝置200可進(jìn)一步包含與傳感器系統(tǒng)230通信的控制器240。(例如)包含控制電子器件的控制器240可經(jīng)配置以至少部分地基于環(huán)境光500的所測(cè)量定向照度及/或所測(cè)量漫射照度來(lái)調(diào)整輔助光源220。在一些實(shí)施方案中，控制器240可調(diào)整輔助光源220以實(shí)質(zhì)上匹配環(huán)境光500。在一些實(shí)施方案中，控制器240可基于傳感器系統(tǒng)230實(shí)現(xiàn)閉環(huán)行為以進(jìn)一步調(diào)整輔助光源220。
[0101]至少部分地基于環(huán)境光500的所測(cè)量定向照度及所測(cè)量漫射照度來(lái)確定照明條件的實(shí)例性方法可至少部分地基于所測(cè)量定向光與所測(cè)量漫射光的比率及環(huán)境光的所測(cè)量照度(例如，以勒克司為單位測(cè)量的環(huán)境照度)?？刂破?40可確定需要多少額外照明(如果有的話)且可將輔助光源220設(shè)定為所確定額外照明量。
[0102]圖14A展示實(shí)例性顯示裝置的實(shí)例性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)例性照射模型。垂直軸是顯示器的亮度(以燭光/平方米或“尼特”為單位測(cè)量)且水平軸展示環(huán)境照射的條件(以勒克司或流明/平方米為單位)。跡線400圖解說(shuō)明針對(duì)實(shí)例性顯示裝置200的最優(yōu)可讀性(例如，最優(yōu)視敏度)的估計(jì)。跡線410圖解說(shuō)明具有設(shè)定為零的輔助光源的實(shí)例性顯示裝置200。跡線420圖解說(shuō)明具有設(shè)定為40尼特的輔助光源的實(shí)例性顯示裝置200。在高照度的條件(例如，晴天及/或明亮多云條件)下，可不需要額外照明，因此可將輔助光源220設(shè)定為零(或充分小的值)。對(duì)于具有較小漫射照度的條件(例如，暗多云條件)，可能需要額外照明，因此可將輔助光源220設(shè)定為最高達(dá)或等于可由光源220產(chǎn)生的最大光量的值。對(duì)于具有高定向照度的條件(例如，辦公室環(huán)境)，可不需要額外照明，因此可將輔助光源220設(shè)定為零(或充分小的值)。對(duì)于具有較小定向照度的條件(例如，家庭環(huán)境)，可能需要額外照明，因此可將輔助光源220設(shè)定為足以在所述環(huán)境照明條件下提供可易于觀看的顯示內(nèi)容的值。如圖14A中所展示，通過(guò)給顯示裝置200的一些實(shí)施方案提供一定量的補(bǔ)充光，顯示裝置200的亮度可接近最優(yōu)可讀性的條件，例如，跡線400。在圖14A中所展示的實(shí)例性照射模型中，此補(bǔ)充照射值為40尼特。圖14A中所展示的實(shí)例性補(bǔ)充照射模型可節(jié)省能量，因?yàn)槠淇稍诹炼扰c電力使用之間進(jìn)行優(yōu)化。因此，某些實(shí)施方案可在寬范圍的環(huán)境照射條件下提供充分明亮的顯示。另外，可延長(zhǎng)電池供電式顯示裝置200的電池壽命。
[0103]圖14B展示與不使用前光源的反射式顯示裝置相比顯得相對(duì)明亮的實(shí)例性反射式顯示裝置的實(shí)例性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)例性照射模型。類似于參考圖14A所論述的實(shí)例，在高照度的條件(例如，晴天及/或明亮多云條件)下，可將輔助光源220設(shè)定為零(或充分小的值)，因?yàn)榭赡苄枰苌兕~外照明或不需要額外照明。此外，類似于圖14A中所展示的實(shí)例，在具有較小漫射照度的條件(例如，暗多云條件)下，可將輔助光源220設(shè)定為最高達(dá)或等于可由光源220產(chǎn)生的最大光量的值。對(duì)于具有高定向照度的條件(例如，辦公室環(huán)境)，為了得到明亮顯示可能需要額外照明，因此可將輔助光源220設(shè)定為最高達(dá)或等于可由光源220產(chǎn)生的最大光量的值。對(duì)于具有較小定向照度的條件(例如，家庭環(huán)境)，也可需要較多額外照明，因此可將輔助光源220設(shè)定為比被確定用于圖14A的顯示器的值高的值，例如，60尼特。由于圖14B的顯示裝置可使用比圖14A的顯示裝置多的補(bǔ)充光，因此圖14B的顯示裝置可顯得比圖14A的顯示裝置明亮。然而，通過(guò)使用較少補(bǔ)充光，圖14A的顯示裝置與圖14B的顯示裝置相比可消耗較少電力、節(jié)省能量且具有延長(zhǎng)的電池壽命。參考圖14A及14B所描述的實(shí)例性輔助照射模型意欲為說(shuō)明性的且非限制性的。在顯示裝置200的一些其它實(shí)施方案中,可使用其它輔助照射模型。
[0104]圖15A圖解說(shuō)明在一些實(shí)施方案中可用于確定將添加到顯示裝置200的補(bǔ)充光量的實(shí)例性查找表。在一些實(shí)施方案中可至少部分地基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(例如，圖14A及14B)而產(chǎn)生查找表。查找表的X坐標(biāo)可表示環(huán)境光的照度(例如，環(huán)境光的漫射分量的照度)。I坐標(biāo)可表示定向光量與漫射光量的比率。實(shí)例性查找表中在任何χ-y坐標(biāo)處的值是將添加到顯示器的輔助光量(以尼特為單位)。在此實(shí)例中，針對(duì)極低照度環(huán)境光(由查找表內(nèi)的“40”表示，例如，家庭環(huán)境)，可能需要額外照明，而針對(duì)極高照度環(huán)境光(由查找表內(nèi)的“O”表示，例如，用于高效顯示器的晴天條件或辦公室環(huán)境)，不論定向光與漫射光的比率如何均不需要額外照明。在這兩個(gè)極端情況之間，對(duì)于環(huán)境光的相同照度條件(例如，勒克司)，當(dāng)在定向光對(duì)漫射光的較低比率的情況下照射顯示裝置200時(shí)，可能需要具有比在定向光對(duì)漫射光的較高比率(與在表的頂部處的較低值(例如，家庭環(huán)境)相比，由在表的底部處的較高值(例如，暗多云條件)表示)的情況下多的額外光。
[0105]在某些實(shí)施方案中，漫射傳感器231可測(cè)量漫射照度，例如，X坐標(biāo)。定向傳感器232可測(cè)量定向照度。使用所測(cè)量漫射照度及所測(cè)量定向照度，控制器240可確定所測(cè)量定向照度與所測(cè)量漫射照度的比率，例如，y坐標(biāo)。接著，控制器240可使用可大體類似于上文所描述的查找表的查找表以至少部分地基于環(huán)境光量(例如，漫射照度)及定向光與漫射環(huán)境光的比率(例如，定向照度對(duì)漫射照度的比例)來(lái)確定將向顯示裝置200添加多少輔助光。
[0106]在一些其它實(shí)施方案中，控制器240可使用公式(或算法)來(lái)確定如何調(diào)整顯示裝置200的輔助光源220。舉例來(lái)說(shuō)，漫射光量及定向光量可為到所述公式的輸入中的一些輸入。在一些實(shí)施方案中，所述公式也可取決于定向光源中的一些或全部光源的所測(cè)量(或所估計(jì)或者所假定)位置。所述公式可產(chǎn)生極類似或等同于(或者不同于)圖15A中所圖解說(shuō)明的經(jīng)調(diào)整輔助光水平的經(jīng)調(diào)整輔助光水平。
[0107]圖15B是隨偏離具有增益的顯示裝置的鏡面方向的觀看角度而變的相對(duì)強(qiáng)度(以任意單位)的圖形圖式。如上文所描述，偏離鏡面方向的角度Λ Θ可表達(dá)為0sp_lm-0viM。在具有增益的一些顯示器中，定位于偏離鏡面的較大角度處(例如，具有較大Λ Θ)的定向光源可往往向觀看者貢獻(xiàn)比定位于偏離鏡面的較小角度處(例如，具有較小△ Θ)的定向光源小的相對(duì)強(qiáng)度。圖15Β圖解說(shuō)明其中存在兩個(gè)定向光源502及504的實(shí)例。在其它實(shí)例中，可存在不同數(shù)目個(gè)定向光源，例如`，一個(gè)沒有、一個(gè)、三個(gè)或三個(gè)以上。定位于偏離鏡面方向△ 9丨處的定向光源502具有I1的強(qiáng)度,且定位于偏離鏡面△ θ2處的定向光源504具有I2的強(qiáng)度，在此實(shí)例中，I2大于I1，因?yàn)棣?Θ2<Δ θ 10在圖15Β中所展示的實(shí)例中，如觀看者觀察到的顯示裝置200的強(qiáng)度I可表達(dá)為Ip I2及Idiffuse的和，其中Idiffuse為漫射照度的強(qiáng)度。
[0108]在一些實(shí)施方案中，用于確定具有Ns個(gè)定向光源的顯示裝置200的強(qiáng)度I的一股公式可表達(dá)為

Ns
[0109]I = Σ Ik(AGk) + Idiffuse
k二 I(I)
[0110]其中Ik(A ek)為來(lái)自位于角度Λ 0k處的Ns個(gè)定向光源中的每一者的強(qiáng)度。在各種實(shí)施方案中，強(qiáng)度Ik可大體類似于圖11及15B中所展示的實(shí)例性強(qiáng)度曲線。此方程序的右手側(cè)上的求和可為總定向照射Idi_ted的估計(jì)。在各種實(shí)施方案中，通過(guò)確定顯示裝置200顯得多明亮(例如，強(qiáng)度I)，可至少部分地基于以下各項(xiàng)中的一者或一者以上確定所要補(bǔ)充光量:1、 I directed、I diffuse、^ directed I ^ diffuse 、J.、J.°
[0111]雖然以上實(shí)例提供用于反射式顯示器的實(shí)例(例如，用于具有低照度的環(huán)境光的額外照明)的查找表及公式，但可提供用于發(fā)射式或半穿透半反射式顯示器的查找表及/或公式。舉例來(lái)說(shuō)，雖然發(fā)射式LCD可使用背光作為光源，但如果環(huán)境光反射到觀看者的眼睛中，那么查找表或公式可提供如何調(diào)整背光以使對(duì)比度保持低，例如，當(dāng)環(huán)境光具有高照度時(shí)，將向顯示器增加多少額外光，或當(dāng)環(huán)境光具有低照度時(shí)，將從顯示器減少多少光。圖16圖解說(shuō)明發(fā)射式顯示裝置的兩個(gè)實(shí)例性照射模型。跡線510及跡線520表示隨用于發(fā)射式顯示裝置的環(huán)境照射(以勒克司為單位測(cè)量)而變的總背光強(qiáng)度(以任意單位)的兩個(gè)響應(yīng)。在這些實(shí)例中，當(dāng)環(huán)境照射增加時(shí)，可調(diào)整背光的強(qiáng)度以增加顯示器的強(qiáng)度直到達(dá)到背光的最大值為止。跡線510表示其中對(duì)比度高于由跡線520表示的眩光情形的較高眩光情形。為了克服較高眩光，可以比用于較低眩光情形的速率(例如，遵循跡線520)快的速率(例如，遵循跡線510)增加發(fā)射式顯示器的背光。通過(guò)確定顯示裝置顯得多明亮，可調(diào)整背光以增加到顯示器的光或減少來(lái)自顯示器的光。
[0112]當(dāng)定向環(huán)境光源接近顯示裝置200時(shí)，各種實(shí)施方案可通過(guò)找出或估計(jì)最明亮定向光源的方向而定位環(huán)境光源的方向。舉例來(lái)說(shuō)，顯示裝置200可通過(guò)對(duì)由定向光傳感器232檢測(cè)的來(lái)自不同方向的光的照度進(jìn)行加權(quán)而定位環(huán)境光源的方向。舉例來(lái)說(shuō)，可將所述方向確定為到定向光源的所估計(jì)角度(例如，經(jīng)由圖13C中所展示的實(shí)例性線性陣列測(cè)量)或確定為一對(duì)所估計(jì)角度(例如，相對(duì)于2-D傳感器陣列的高度角及方位角)。至少部分地基于定向光與漫射光的比率、環(huán)境光的照度及定向光源的方向，控制器240可經(jīng)配置以調(diào)整輔助光源220。
[0113]在又一實(shí)施方案中，顯示裝置220可確定當(dāng)存在定向光源時(shí)所推測(cè)觀看者的位置。此實(shí)施方案可包含背向低分辨率相機(jī)(例如，經(jīng)配置以將光成像到低分辨率圖像傳感器陣列上的廣角鏡頭)以確定觀看者的位置。也可使用如圖13C中所展示的定向光傳感器232的二維陣列(其可用作低分辨率相機(jī))以檢測(cè)觀看者方向。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，可假定觀看者相對(duì)于顯示器在距法線幾度處且稍微向后傾斜。在一些實(shí)施方案中，所述低分辨率相機(jī)可通過(guò)定位由觀看者阻擋來(lái)自所述方向的環(huán)境光中的一些環(huán)境光導(dǎo)致的在顯示器前方的“暗點(diǎn)”而定位所述觀看者。
[0114]在一些情況中，控制器240可假定觀看者已將顯示裝置200動(dòng)態(tài)調(diào)整到最優(yōu)(或接近最優(yōu))位置使得定向光源朝向觀看者的眼睛反射(例如，通過(guò)手動(dòng)定向觀看者的手中的顯示器)。如圖11及15B中所展示，可以角度0display調(diào)整顯示裝置200(例如，相對(duì)于垂直方向300測(cè)量)以相對(duì)于光源100的角度調(diào)整觀看角度0viM。在一些實(shí)施方案中，可假定顯示器200的角度Θ display與垂直位置300成約45度，或在約43度與約47度之間，或在約40度與約50度之間，或在約35度與約55度之間。當(dāng)在室內(nèi)使用時(shí)，可假定最明亮觀看角度偏離法線方向325在約15度與約30度之間，或在約17度與約28度之間，或在約20度與約25度之間。當(dāng)在室外使用時(shí)，可假定最明亮觀看角度偏離法線方向325在約30度與約45度之間，或在約33度與約43度之間，或在約35度與約40度之間。如圖13B中所展示，用于實(shí)例性傳感器系統(tǒng)230的受光角0a。。可基于顯示裝置200的方向而變化。舉例來(lái)說(shuō)，如果顯示裝置200的角度Θ display與垂直位置300成約45。角度，那么用于傳感器系統(tǒng)的受光角Qa。。可為約40°。[0115]至少部分地基于定向光與漫射光的比率、環(huán)境光的照度、到定向光源的方向及觀看者相對(duì)于定向光源的位置的所推測(cè)、所估計(jì)或所測(cè)量位置，控制器240可經(jīng)配置以相應(yīng)地調(diào)整輔助光源220。舉例來(lái)說(shuō)，如上文所描述，一些實(shí)施方案可使用公式(I)來(lái)確定總強(qiáng)度、定向強(qiáng)度及漫射強(qiáng)度。
[0116]圖17A圖解說(shuō)明控制顯示器的照明的實(shí)例性方法。在圖17A中，方法1000與本文中所描述的顯示裝置200的各種實(shí)施方案兼容。舉例來(lái)說(shuō)，可由控制器240來(lái)實(shí)施方法1000。方法1000包含從寬范圍的方向測(cè)量環(huán)境光500的漫射照度，如框1010中所展示。舉例來(lái)說(shuō)，漫射光傳感器231可用于做出框1010中所描述的測(cè)量。方法1000進(jìn)一步包含從相對(duì)窄范圍的方向測(cè)量環(huán)境光500的定向照度，如框1020中所展示。舉例來(lái)說(shuō)，定向光傳感器232可用于做出框1020中所描述的測(cè)量。如框1030中所展示，方法1000進(jìn)一步包含至少部分地基于照射條件(例如，環(huán)境光500的所測(cè)量定向照度及/或所測(cè)量漫射照度)來(lái)調(diào)整輔助光源220。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，控制器240可至少部分地基于環(huán)境光的定向照度的測(cè)量及漫射照度的測(cè)量來(lái)確定額外照明條件。控制器240可從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體(例如，與所述控制器通信的存儲(chǔ)器裝置)接收定向照度及漫射照度的測(cè)量?？刂破?40可將照明調(diào)整發(fā)射到經(jīng)配置以給顯示器210提供光的光源220。所述照明調(diào)整可至少部分地基于由控制器240確定的額外照明條件。舉例來(lái)說(shuō)，所述照明調(diào)整可包含將由光源220提供的照射增加或減少的量。在一些實(shí)施方案中，控制器240可將額外照明條件發(fā)射到經(jīng)配置以調(diào)整光源220的照明控制器。
[0117]在一些實(shí)施方案中，調(diào)整輔助光源220是至少部分地基于所測(cè)量定向照度與所測(cè)量漫射照度的比率。如圖17A中所展示，方法1000還可包含確定環(huán)境光500的方向，如任選框1022中所展示。還如圖17A中所展示，方法1000還可包含確定顯示器210的觀看者的位置，如任選框1023中所展示。因此，如框1030中所展示調(diào)整輔助光源220也可基于到定向環(huán)境光源的方向及/或觀看者的位置。
[0118]圖17B圖解說(shuō)明控制顯示器的照明的另一實(shí)例性方法?？捎煽刂破?40執(zhí)行實(shí)例性方法2000。如框2010中所展示，方法2000可包含收集關(guān)于環(huán)境光500的方向及強(qiáng)度信息。收集關(guān)于環(huán)境光500的方向及強(qiáng)度信息可包含從寬范圍的方向收集環(huán)境光500的所測(cè)量漫射照度，例如，如圖17A的框1010中所描述。收集關(guān)于環(huán)境光500的方向及強(qiáng)度信息還可包含沿相對(duì)窄范圍的方向收集環(huán)境光500的所測(cè)量定向照度，例如，如圖17A的框1020中所描述。如果環(huán)境光500的照射為實(shí)質(zhì)上漫射，那么顯示表面的亮度可沿顯示表面上方的所有方向看起來(lái)實(shí)質(zhì)上相同(例如，顯示朗伯反射特性)。如果需要補(bǔ)充光，那么所述方法的一些實(shí)施方案可包含至少部分地基于漫射照度來(lái)調(diào)整輔助光源220，如框2040中所展示。另一方面，如果不需要補(bǔ)充光，那么一些實(shí)施方案可包含將輔助光源設(shè)定為零(或充分小值)，如框2050中所展示。
[0119]如果環(huán)境光500的照射具有定向分量，那么顯示器可展現(xiàn)鏡面反射及在鏡面反射與朗伯反射之間的特性，例如，具有增益的顯示器。如果需要補(bǔ)充光，那么所述方法的一些實(shí)施方案可包含至少部分地基于環(huán)境光的定向照度及/或漫射照度來(lái)調(diào)整輔助光源220，如框2030中所展示。另一方面，如果不需要補(bǔ)充光，那么一些實(shí)施方案可包含將輔助光源220設(shè)定為零(或充分小值)，如框2050中所展示。在一些實(shí)施方案中，方法2000還可包含確定環(huán)境光500的方向，如任選框2022中所展示。在這些實(shí)施方案中，在框2030中調(diào)整輔助光源220也可基于環(huán)境光500的方向。在一些實(shí)施方案中，方法2000可包含確定觀看者的位置，如任選框2023中所展示。在這些實(shí)施方案中，在框2030中調(diào)整輔助光源220還可基于觀看者的所假定、所估計(jì)或所測(cè)量位置。
[0120]圖18A及18B展示圖解說(shuō)明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。舉例來(lái)說(shuō)，顯示裝置40可為蜂窩式或移動(dòng)電話。然而，顯示裝置40的相同組件或其輕微變化形式也為對(duì)各種類型的顯示裝置的說(shuō)明，例如，電視、電子閱讀器及便攜式媒體播放器。參考圖12所描述的顯示裝置200 (及其組件)可大體類似于顯示裝置40。
[0121]顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48及麥克風(fēng)46。顯示器30可包含如本文中所描述的顯示器210的各種實(shí)例。外殼41可由多種制造工藝中的任一者形成，包含注射模制及真空形成。另外，外殼41可由多種材料中的任一者制成，包含(但不限于):塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包含可裝卸部分(未展示)，其可與其它不同色彩或含有不同標(biāo)識(shí)、圖片或符號(hào)的可裝卸部分互換。如本文中所描述，外殼41可包含與光電傳感器組合以形成定向光傳感器的至少一個(gè)孔口或管。外殼41還可包含與光電傳感器組合以形成多個(gè)定向光傳感器的多個(gè)孔口或管。
[0122]顯示器30可為多種顯示器中的任一者，包含本文中所描述的雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器。顯示器30還可經(jīng)配置以包含平板顯示器(例如等離子顯示器、EL、OLED, STN IXD或TFT LCD)或非平板顯示器(例如CRT或其它管式裝置)。另外，顯示器30可包含干涉式調(diào)制器顯示器，如本文中所描述。
[0123]在圖18B中示意性地圖解說(shuō)明顯示裝置40的組件。顯示裝置40包含外殼41，且可包含至少部分地包封于其中的額外組件。舉例來(lái)說(shuō)，顯示裝置40包含網(wǎng)絡(luò)接口 27，網(wǎng)絡(luò)接口 27包含耦合到收發(fā)器47的天線43。收發(fā)器47連接到處理器21，處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。在某些實(shí)施方案中，處理器21可包含控制器240或可充當(dāng)本文中所描述的控制器240。本文中所描述的方法(例如，方法1000及2000)可經(jīng)由指令由處理器21執(zhí)行。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置以對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如，對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲器45及麥克風(fēng)46。處理器21還連接到輸入裝置48及驅(qū)動(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29耦合到幀緩沖器28且耦合到陣列驅(qū)動(dòng)器22，陣列驅(qū)動(dòng)器22又耦合到顯示陣列30。電力供應(yīng)器50可向如特定顯示裝置40設(shè)計(jì)所需要的所有組件提供電力。
[0124]網(wǎng)絡(luò)接口 27包含天線43及收發(fā)器47，使得顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有一些處理能力以減輕(例如)對(duì)處理器21的數(shù)據(jù)處理要求。天線43可發(fā)射及接收信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，天線43根據(jù)包含IEEE16.11(a)、(b)或(g)的IEEE16.11標(biāo)準(zhǔn)或包含IEEE802.11a、b、g或η的ΙΕΕΕ802.11標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號(hào)。在一些其它實(shí)施方案中，天線43根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號(hào)。在蜂窩式電話的情況中，天線43經(jīng)設(shè)計(jì)以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、GSM /通用包無(wú)線電服務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、地面中繼無(wú)線電(TETRA)、寬帶CDMA (W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、I X EV-DO, EV-DO修訂版A、EV-DO修訂版B、高速包接入(HSPA)、高速下行鏈路包接入(HSDPA)、高速上行鏈路包接入(HSUPA)、演進(jìn)高速包接入(HSPA+)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、AMPS或用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(例如利用3G或4G技術(shù)的系統(tǒng))通信的其它已知信號(hào)。收發(fā)器47可預(yù)處理從天線43接收的信號(hào)使得其可由處理器21接收及進(jìn)一步操縱。收發(fā)器47還可處理從處理器21接收的信號(hào)使得其可經(jīng)由天線43從顯示裝置40發(fā)射。
[0125]在一些實(shí)施方案中，可由接收器來(lái)替換收發(fā)器47。另外，可由圖像源來(lái)替換網(wǎng)絡(luò)接口 27，所述圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可控制顯示裝置40的總體操作。處理器21從網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源接收數(shù)據(jù)(例如經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù))，且將所述數(shù)據(jù)處理成原始圖像數(shù)據(jù)或處理成容易被處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可將經(jīng)處理數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器29或發(fā)送到幀緩沖器28以供存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常指代識(shí)別圖像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信息。舉例來(lái)說(shuō)，此些圖像特性可包含色彩、飽和度及灰度級(jí)。
[0126]處理器21可包含用以控制顯示裝置40的操作的微控制器、中央處理單元(CPU)或邏輯單元。調(diào)節(jié)硬件52可包含用于向揚(yáng)聲器45發(fā)射信號(hào)及從麥克風(fēng)46接收信號(hào)的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件52可為顯示裝置40內(nèi)的離散組件，或可并入于處理器21或其它組件內(nèi)。
[0127]驅(qū)動(dòng)器控制器29可直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原始圖像數(shù)據(jù)，且可適當(dāng)?shù)貙⒃紙D像數(shù)據(jù)重新格式化以供高速發(fā)射到陣列驅(qū)動(dòng)器22。在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器控制器29可將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化成具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流，使得其具有適合于跨越顯示陣列30進(jìn)行掃描的時(shí)間次序。接著，驅(qū)動(dòng)器控制器29將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器22。雖然驅(qū)動(dòng)器控制器29 (例如LCD控制器)通常作為獨(dú)立的集成電路(IC)與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián)，但可以許多方式實(shí)施此些控制器。舉例來(lái)說(shuō)，可將控制器作為硬件嵌入于處理器21中、作為軟件嵌入于處理器21中或與陣列驅(qū)動(dòng)器22完全集成在硬件中。
[0128]陣列驅(qū)動(dòng)器22可從驅(qū)動(dòng)器控制器29接收經(jīng)格式化的信息且可將視頻數(shù)據(jù)重新格式化成一組平行波形，所述組平行波形每秒許多次地施加到來(lái)自顯示器的χ-y像素矩陣的數(shù)百條且有時(shí)數(shù)千條(或更多)引線。
[0129]在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22及顯示陣列30適于本文中所描述的顯示器類型中的任一者。舉例來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)器控制器29可為常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如，IMOD控制器)。另外，陣列驅(qū)動(dòng)器22可為常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動(dòng)器(例如，IMOD顯示器驅(qū)動(dòng)器)。此外，顯示陣列30可為常規(guī)顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如，包含IMOD陣列的顯示器)。在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器控制器29可與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成在一起。此實(shí)施方案在高度集成系統(tǒng)(例如蜂窩式電話、手表及其它小面積顯示器)中為常見的。
[0130]在一些實(shí)施方案中，輸入裝置48可經(jīng)配置以允許(例如)用戶控制顯示裝置40的操作。輸入裝置48可包含小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關(guān)、搖桿、觸敏屏或者壓敏或熱敏膜。麥克風(fēng)46可配置為顯示裝置40的輸入裝置。在一些實(shí)施方案中，可使用通過(guò)麥克風(fēng)46所做的話音命令來(lái)控制顯示裝置40的操作。
[0131]電力供應(yīng)器50可包含如此項(xiàng)技術(shù)中眾所周知的多種能量存儲(chǔ)裝置。舉例來(lái)說(shuō)，電力供應(yīng)器50可為可再充電電池，例如鎳-鎘電池或鋰離子電池。電力供應(yīng)器50還可為可再生能源、電容器或太陽(yáng)能電池，包含塑料太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能電池涂料。電力供應(yīng)器50還可經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。
[0132]在一些實(shí)施方案中，控制可編程性駐存于驅(qū)動(dòng)器控制器29中，驅(qū)動(dòng)器控制器29可位于電子顯示系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)位置中。在一些其它實(shí)施方案中，控制可編程性駐存于陣列驅(qū)動(dòng)器22中。上文所描述的優(yōu)化可以任何數(shù)目個(gè)硬件及/或軟件組件且以各種配置實(shí)施。
[0133]可將結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施方案描述的各種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及算法步驟實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。已就功能性大體描述且在上文所描述的各種說(shuō)明性組件、框、模塊、電路及步驟中圖解說(shuō)明了硬件與軟件的可互換性。此功能性是以硬件還是軟件實(shí)施取決于特定應(yīng)用及對(duì)總體系統(tǒng)強(qiáng)加的設(shè)計(jì)約束。
[0134]可借助通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所描述的功能的其任一組合來(lái)實(shí)施或執(zhí)行用于實(shí)施結(jié)合本文中所揭示的方面所描述的各種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數(shù)據(jù)處理設(shè)備。通用處理器可為微處理器或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。還可將處理器實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一個(gè)或一個(gè)以上微處理器與DSP核心的聯(lián)合或任何其它此種配置。在一些實(shí)施方案中，可通過(guò)給定功能特有的電路來(lái)執(zhí)行特定步驟及方法。
[0135]在一個(gè)或一個(gè)以上方面中，可以硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件(包含本說(shuō)明書中所揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效物)或以其任一組合來(lái)實(shí)施所描述的功能。本說(shuō)明書中所描述的標(biāo)的物的實(shí)施方案還可實(shí)施為編碼于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體上以用于由數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的一個(gè)或一個(gè)以上計(jì)算機(jī)程序，即，一個(gè)或一個(gè)以上計(jì)算機(jī)程序指令模塊。
[0136]如果以軟件實(shí)施，那么用于產(chǎn)生輔助光量的值的查找表、用于產(chǎn)生或使用所述查找表的函數(shù)或公式可作為一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或指令或代碼儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體傳輸?？梢钥神v存于計(jì)算機(jī)可讀媒體上的處理器可執(zhí)行軟件模塊來(lái)實(shí)施本文中所揭示的方法或算法的步驟。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體及包含可經(jīng)啟用以將計(jì)算機(jī)程序從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的任何媒體的通信媒體。存儲(chǔ)媒體可為可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。以實(shí)例而非限制的方式，此類計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置或可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)所要的程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。此夕卜，任何連接均可適當(dāng)?shù)胤Q作計(jì)算機(jī)可讀媒體。如本文中所使用，磁盤及光盤包含:壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤及藍(lán)光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤借助激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上各項(xiàng)的組合也應(yīng)包含于計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。另外，方法或算法的操作可作為一個(gè)或任何代碼及指令組合或集合駐存于可并入到計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的機(jī)器可讀媒體及計(jì)算機(jī)可讀媒體上。
[0137]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易明了對(duì)本發(fā)明中所描述的實(shí)施方案的各種修改，且本文中所定義的類屬原理可應(yīng)用于其它實(shí)施方案，此并不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，權(quán)利要求書并非意欲限制于本文中所展示的實(shí)施方案，而是被賦予與本發(fā)明、本文中所揭示的原理及新穎特征相一致的最寬廣范圍。詞語(yǔ)“示范性”在本文中專用于意指“用作實(shí)例、例子或圖解說(shuō)明”。在本文中描述為“示范性”的任何實(shí)施方案未必解釋為比其它實(shí)施方案優(yōu)選或有利。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解，術(shù)語(yǔ)“上部”及“下部”有時(shí)為了便于描述各圖而使用，且指示對(duì)應(yīng)于圖在經(jīng)恰當(dāng)定向的頁(yè)面上的定向的相對(duì)位置，且可能不反映如所實(shí)施的IMOD的恰當(dāng)定向。
[0138]還可將在本說(shuō)明書中在單獨(dú)實(shí)施方案的背景中描述的某些特征以組合形式實(shí)施于單個(gè)實(shí)施方案中。相反地，還可將在單個(gè)實(shí)施方案的背景中描述的各種特征單獨(dú)地或以任一適合子組合的形式實(shí)施于多個(gè)實(shí)施方案中。此外，雖然上文可將特征描述為以某些組合的形式起作用且甚至最初如此主張，但在一些情況中，可從所主張的組合去除來(lái)自所述組合的一個(gè)或一個(gè)以上特征，且所主張的組合可針對(duì)子組合或子組合的變化形式。
[0139]類似地，盡管在圖式中以特定次序來(lái)描繪操作，但并不應(yīng)將此理解為需要以所展示的特定次序或以循序次序來(lái)執(zhí)行此些操作或執(zhí)行所有所圖解說(shuō)明的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。此外，所述圖式可以流程圖的形式示意性地描繪一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)例性工藝。然而，可將其它并未描繪的操作并入于示意性地圖解說(shuō)明的實(shí)例性工藝中。舉例來(lái)說(shuō)，可在所圖解說(shuō)明的操作中的任一者之前、之后、同時(shí)或之間執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上額外操作。在某些情形中，多任務(wù)化及并行處理可為有利的。此外，不應(yīng)將上文所描述的實(shí)施方案中的各種系統(tǒng)組件的分離理解為在所有實(shí)施方案中均需要此分離，且應(yīng)理解，一股來(lái)說(shuō)，可將所描述的程序組件及系統(tǒng)一起集成于單個(gè)軟件產(chǎn)品中或封裝成多個(gè)軟件產(chǎn)品。另外，其它實(shí)施方案在以上權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情況中，可以不同次序執(zhí)行權(quán)利要求書中所敘述的動(dòng)作且其仍實(shí)現(xiàn)所要的結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示裝置，其包括: 顯示器； 輔助光源，其經(jīng)配置以給所述顯示器提供補(bǔ)充光； 傳感器系統(tǒng)，其經(jīng)配置以測(cè)量: 來(lái)自寬范圍的方向的環(huán)境光的漫射照度；以及 來(lái)自相對(duì)窄范圍的方向的所述環(huán)境光的定向照度；以及 控制器，其與所述傳感器系統(tǒng)通信，所述控制器經(jīng)配置以調(diào)整所述輔助光源以給所述顯示器提供一定量的補(bǔ)充光，所述補(bǔ)充光量至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述顯示器包含反射式顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述反射式顯示器包含干涉式調(diào)制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述傳感器系統(tǒng)包含經(jīng)配置以感測(cè)來(lái)自至少兩個(gè)方向的環(huán)境光的至少一個(gè)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中所述至少一個(gè)傳感器包含經(jīng)配置以測(cè)量所述漫射照度的漫射光傳感器及經(jīng)配置以測(cè)量所述定向照度的定向光傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中所述至少一個(gè)傳感器包含多個(gè)定向光傳感器，每一定向光傳感器經(jīng)配置以測(cè)量在環(huán)繞一方向的立體角內(nèi)接收的所述環(huán)境光的照度，所述立體角實(shí)質(zhì)上小于2 31球面度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝`置，其中所述控制器經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的比率而調(diào)整所述輔助光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和而調(diào)整所述輔助光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以基于到定向環(huán)境光源的方向而調(diào)整所述輔助光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中到所述定向環(huán)境光源的所述方向是至少部分地基于由所述傳感器系統(tǒng)測(cè)量的所述定向照度及所述漫射照度而確定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以至少部分地基于觀看者的位置而調(diào)整所述輔助光源。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其進(jìn)一步包括: 處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)；以及 存儲(chǔ)器裝置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)器電路，其經(jīng)配置以將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到所述顯示器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)器控制器，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其進(jìn)一步包括: 圖像源模塊，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器及發(fā)射器中的至少一者。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其進(jìn)一步包括: 輸入裝置，其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳遞到所述處理器。
18.一種顯示裝置，其包括: 顯示器； 輔助光源； 用于感測(cè)環(huán)境光的裝置，所述用于感測(cè)環(huán)境光的裝置經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自寬范圍的方向的所述環(huán)境光的漫射照度且經(jīng)配置以測(cè)量來(lái)自相對(duì)窄范圍的方向的所述環(huán)境光的定向照度；以及 控制器，其與所述用于感測(cè)環(huán)境光的裝置通信，所述控制器經(jīng)配置以至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度而調(diào)整所述輔助光源。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述顯示器包含反射式顯示器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯示裝置，其中所述反射式顯示器包含干涉式調(diào)制器。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述輔助光源包含前光。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述用于感測(cè)環(huán)境光的裝置包含經(jīng)配置以感測(cè)來(lái)自至少兩個(gè)方向的環(huán)境光的至少一個(gè)傳感器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其中所述至少一個(gè)傳感器包含經(jīng)配置以測(cè)量所述漫射照度的漫射光 傳感器及經(jīng)配置以測(cè)量所述定向照度的定向光傳感器。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的顯示裝置，其中所述至少一個(gè)傳感器包含多個(gè)定向光傳感器，每一定向光傳感器經(jīng)配置以測(cè)量在環(huán)繞一方向的立體角內(nèi)接收的所述環(huán)境光的照度，所述立體角實(shí)質(zhì)上小于2 31球面度。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的比率而調(diào)整所述輔助光源。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和而調(diào)整所述輔助光源。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以基于到定向環(huán)境光源的方向而調(diào)整所述輔助光源。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其中所述控制器經(jīng)配置以基于觀看者的位置而調(diào)整所述輔助光源。
29.—種控制顯示裝置的顯示器的照明的方法，所述顯示裝置具有經(jīng)配置以給所述顯示器提供補(bǔ)充光的輔助光源，所述顯示裝置具有漫射光傳感器及定向光傳感器，所述方法包括: 經(jīng)由所述漫射光傳感器測(cè)量來(lái)自寬范圍的方向的環(huán)境光的漫射照度； 經(jīng)由所述定向光傳感器測(cè)量來(lái)自相對(duì)窄范圍的方向的所述環(huán)境光的定向照度；以及 經(jīng)由硬件處理器對(duì)指令的執(zhí)行，至少部分地基于所述環(huán)境光的所述所測(cè)量定向照度及所述所測(cè)量漫射照度而調(diào)整所述輔助光源。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中調(diào)整所述輔助光源包含至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的比率而調(diào)整所述輔助光源。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中調(diào)整所述輔助光源包含至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和而調(diào)整所述輔助光源。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中調(diào)整所述輔助光源是基于到定向環(huán)境光源的方向。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中調(diào)整所述輔助光源是基于觀看者的位置。
34.一種上面存儲(chǔ)有用于控制顯示裝置的顯示器的照明的指令的非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體，所述指令在由計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)致使所述計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行包括以下各項(xiàng)的操作: 從計(jì)算機(jī)可讀媒體接收來(lái)自相對(duì)窄范圍的方向的環(huán)境光的定向照度的測(cè)量； 從計(jì)算機(jī)可讀媒體接收來(lái)自寬范圍的方向的環(huán)境光的漫射照度的測(cè)量； 至少部分地基于所述環(huán)境光的所述定向照度的所述測(cè)量及所述漫射照度的所述測(cè)量而確定額外照明條件；以及 將至少部分地基于所述額外照明條件的照明調(diào)整發(fā)射到經(jīng)配置以給所述顯示器提供光的光源。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體，其中接收環(huán)境光的所述漫射照度包含接收針對(duì)不同方向的多個(gè)定向照度。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體，其中確定額外照明條件包含存取使漫射照度與定向照度對(duì)所述漫射照度的比率相關(guān)的查找表。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體，其中確定額外照明條件包含存取使漫射照度與定向照度對(duì)所述漫射照度的比率相關(guān)的公式。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的非暫時(shí)有形計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)媒體，其中確定額外照明條件包含存取至少部分地基于所述所測(cè)量定向照度與所述所測(cè)量漫射照度的和的公式。
【文檔編號(hào)】G02F1/133GK103890645SQ201280051301
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】羅素·艾里·馬汀 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司